JP2023510194A - Novel anucleated cells and methods of their use for drug delivery - Google Patents
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Abstract
人工多能性幹細胞由来の巨核球および血小板を産生するための方法が提供される。このような巨核球または血小板は、治療剤をコードする核酸分子を含むように遺伝子改変されていてもよい。本開示はさらに、血小板または巨核球に治療剤を負荷するための、および作用物質を発現するように血小板または巨核球を遺伝学的に改変するための方法および組成物を提供する。本発明は、例えば、人工多能性幹細胞(iPSC)由来の血小板の集団を含む組成物であって、前記血小板は、類似の細胞密度を有するドナー由来血小板の集団と比べてトロンビン生成の増加を示す、組成物を提供する。Methods are provided for producing induced pluripotent stem cell-derived megakaryocytes and platelets. Such megakaryocytes or platelets may be genetically modified to contain a nucleic acid molecule encoding a therapeutic agent. The disclosure further provides methods and compositions for loading platelets or megakaryocytes with therapeutic agents and genetically altering platelets or megakaryocytes to express agents. The invention provides, for example, a composition comprising a population of induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived platelets, wherein said platelets exhibit increased thrombin generation compared to a donor-derived platelet population having similar cell densities. To provide a composition shown.
Description
関連出願
本出願は、2019年12月30日に出願された米国特許出願第16/730,603号の利益および優先権を主張し、この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit of and priority to U.S. Patent Application No. 16/730,603, filed December 30, 2019, which application is hereby incorporated by reference in its entirety. .
分野
本開示は、薬物送達のための、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体(proplatelet)、プレ血小板(preplatelet)および血小板の組成物、それを産生するための方法、およびそれを使用する方法に関する。
FIELD The present disclosure relates to compositions of modified megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets and platelets for drug delivery, methods for producing the same, and the same. Regarding how to use .
血小板は、活発な出血の部位における血餅形成および血管修復に関与する血液細胞である。生理的に、血小板は、骨髄において、骨髄中の細胞の<0.1%を構成する巨核球(MK)と称される親細胞によって産生される。成熟MKは、骨髄内の洞様血管の外に位置し、血小板前駆体(proplatelet)と称される長い構造が循環中に伸長している。血小板前駆体は、血小板産生のためのアセンブリラインとして機能し、それらの末端から血小板を逐次的に放出させる。 Platelets are blood cells involved in clot formation and vascular repair at sites of active bleeding. Physiologically, platelets are produced in the bone marrow by parent cells called megakaryocytes (MKs), which constitute <0.1% of the cells in the bone marrow. Mature MKs are located outside the sinusoids in the bone marrow, with long structures called proplatelets extending into the circulation. Proplatelet precursors act as assembly lines for platelet production and sequentially release platelets from their ends.
現在、血小板はもっぱらヒト志願者ドナーから得られ、欠乏がよく起こる。ドナー血小板間での広範な機能の変動性が、輸血の有効性を制限している。増え続ける血小板需要は、現状の供給量を約20%超えており、緊急時には限られた血小板単位の在庫がすぐに枯渇する。 Currently, platelets are obtained exclusively from human volunteer donors and deficiency is common. Extensive functional variability among donor platelets limits transfusion efficacy. The ever-growing demand for platelets exceeds the current supply by about 20% and the limited inventory of platelet units will be quickly depleted in an emergency.
治療薬物の標的部位への効率的な送達は、治療有効性を最大化し、副作用を最小化するのに望ましい。様々なナノ粒子ベースの手法が、その強化された透過性および保持(enhanced permeability and retention ;EPR)効果のために、小分子の組織標的化送達を改善するために進展しているにもかかわらず、ナノ粒子手法は、タンパク質ベースの治療剤、例えば凝血因子またはAb薬物のパッケージングにおいて、それらのサイズがより大きいために成功したことがない。さらに、ほとんどの標的化部位で、注射されたナノ粒子の約1%未満しか蓄積せず、繰り返しの注射で、ナノ製剤の一部の構成成分(例えばPEG)に対する有害な免疫応答が有効性を弱める可能性がある(Wilhelm Sea. Analysis of nanoparticle delivery to tumors. Nat Rev Mater. 2016; 1:16014)。組織標的化薬物送達をさらに増強するために、特定にはタンパク質ベースの治療剤のために、既存の生理学的プロセスを強化する新しい方法が緊急に求められている。 Efficient delivery of therapeutic drugs to target sites is desirable to maximize therapeutic efficacy and minimize side effects. Although various nanoparticle-based approaches have been developed to improve tissue-targeted delivery of small molecules due to their enhanced permeability and retention (EPR) effects. , the nanoparticle approach has not been successful in packaging protein-based therapeutic agents, such as clotting factors or Ab drugs, due to their larger size. In addition, less than about 1% of the injected nanoparticles accumulate at most targeted sites, and repeated injections can lead to adverse immune responses to some components of nanoformulations (e.g., PEG), eroding efficacy. (Wilhelm Sea. Analysis of nanoparticle delivery to tumors. Nat Rev Mater. 2016; 1:16014). New methods to enhance existing physiological processes are urgently needed, particularly for protein-based therapeutics, to further enhance tissue-targeted drug delivery.
現在の、さらには計画された血小板の必要性を満たすための、加えて、薬物送達のための新しいビヒクルの産生のための、成分が明確な血小板単位のオンデマンド式の血小板産生のための方法が必要である。 Methods for on-demand platelet production of defined platelet units to meet current and even planned platelet needs, as well as for the production of new vehicles for drug delivery is necessary.
一部の態様において、本開示は、薬物送達のためのiPSC由来preMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板および血小板の組成物および使用方法を対象とする。 In some aspects, the present disclosure is directed to compositions and methods of use of iPSC-derived preMKs, MKs, proplatelets, preplatelets and platelets for drug delivery.
一部の態様において、治療剤を含む人工多能性幹細胞(iPSC)由来細胞を産生するための方法であって、第1の培養培地中で、多能性細胞を造血性内皮細胞に分化させるステップ;第2の培養培地中で、造血性内皮細胞を巨核球前駆細胞に分化させるステップ;巨核球前駆細胞を成熟巨核球に分化させるステップ;成熟巨核球を、血小板を産生するのに十分な条件下で分化させるステップを含み、血小板、巨核球、もしくは巨核球前駆細胞またはそれらの組合せのうち1つは、治療剤を含む、方法が提供される。 In some aspects, a method for producing induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived cells comprising a therapeutic agent, comprising differentiating pluripotent cells into hematopoietic endothelial cells in a first culture medium differentiating the hematopoietic endothelial cells into megakaryocyte progenitor cells in a second culture medium; differentiating the megakaryocyte progenitor cells into mature megakaryocytes; Methods are provided comprising differentiating under conditions, wherein one of the platelets, megakaryocytes, or megakaryocyte progenitor cells or combinations thereof comprises a therapeutic agent.
一部の実施形態において、巨核球は、CD42b+、CD61+、およびDNA+である。一部の実施形態において、血小板は、活性化状態での、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P+のうちの1つまたは複数であり得る。血小板は、GPVIを発現していなくてもよい。 In some embodiments, megakaryocytes are CD42b+, CD61+, and DNA+. In some embodiments, platelets can be one or more of CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, CD42a+, and CD62P+ in an activated state. Platelets need not express GPVI.
血小板、巨核球、または巨核球前駆細胞は、例えば、受容体が媒介する負荷、受動的な負荷、または共有結合によるコンジュゲーションによって、治療剤が負荷されていてもよい。受動的な負荷は、治療剤を、血小板、巨核球、または巨核球前駆細胞を含む細胞懸濁物とインキュベートすることを含み得る。共有結合によるコンジュゲーションは、膜タンパク質とスルフヒドリル反応性架橋剤とのチオール化、アルキン反応性アジ化物、高親和性結合剤、および膜に結合したエピトープへの抗体のドッキングを含んでもよい。共有結合によるコンジュゲーションは、治療剤中に存在するアミンを、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)と反応させることを含んでいてもよい。 Platelets, megakaryocytes, or megakaryocyte progenitor cells may be loaded with therapeutic agents by, for example, receptor-mediated loading, passive loading, or covalent conjugation. Passive loading may involve incubating the therapeutic agent with a cell suspension comprising platelets, megakaryocytes, or megakaryocyte progenitor cells. Covalent conjugation may involve thiolation of membrane proteins with sulfhydryl-reactive cross-linkers, alkyne-reactive azides, high-affinity binders, and docking of antibodies to membrane-bound epitopes. Covalent conjugation may involve reacting an amine present in the therapeutic agent with succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate (SMCC).
治療剤は、ケモカイン、サイトカイン、増殖因子、ポリペプチド、抗血管形成剤、ポリヌクレオチド、または小分子であってもよい。抗血管形成剤は、ドキソルビシン、ビンクリスチン、イリノテカン、またはパクリタキセルであってもよい。アテゾリズマブ、イピリムマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、またはトラスツズマブであってもよい。小分子は、アリピプラゾール、エソメプラゾール、またはロスバスタチンであってもよい。増殖因子は、血小板由来増殖因子アイソフォーム(PDGF-AA、-ABおよび-BB)、形質転換増殖因子-b(TGF-b)、インスリン様増殖因子-1(IGF-1)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、上皮増殖因子(EGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGFまたはFGF-2)、肝細胞増殖因子(HGF)、結合組織増殖因子(CTGF)、骨形成タンパク質2、-4もしくは-6(BMP-2、-4、-6)、フォン・ヴィルブランド因子、ケラチノサイト増殖因子、FVII、FVIII、FIX、上皮増殖因子、または毛髪増殖因子であってもよい。サイトカインは、インターロイキン1-ベータ、インターロイキン2、またはインターロイキン12であってもよい。
A therapeutic agent may be a chemokine, cytokine, growth factor, polypeptide, anti-angiogenic agent, polynucleotide, or small molecule. The anti-angiogenic agent may be doxorubicin, vincristine, irinotecan, or paclitaxel. It may be atezolizumab, ipilimumab, bevacizumab, cetuximab, or trastuzumab. The small molecule may be aripiprazole, esomeprazole, or rosuvastatin. Growth factors include platelet-derived growth factor isoforms (PDGF-AA, -AB and -BB), transforming growth factor-b (TGF-b), insulin-like growth factor-1 (IGF-1), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (bFGF or FGF-2), hepatocyte growth factor (HGF), connective tissue growth factor (CTGF) , bone
一部の態様において、治療剤を含む、IPSC由来細胞、例えばpreMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板または血小板が提供される。一部の実施形態では、このような細胞は、治療剤が負荷されていてもよいし、または治療剤とコンジュゲートしていてもよい。一部の実施形態では、このような細胞は、治療剤を発現するように遺伝子操作されていてもよい。また、治療剤を含む、IPSCc由来細胞、例えばpreMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板または血小板を含む組成物も提供される。一部の実施形態では、治療剤を含む、IPSCc由来細胞、例えばpreMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板または血小板を含む治療有効量の組成物を投与することを含む、被験体を処置する方法がある。 In some aspects, IPSC-derived cells, such as preMKs, MKs, proplatelets, preplatelets or platelets, are provided that comprise a therapeutic agent. In some embodiments, such cells may be loaded with or conjugated with a therapeutic agent. In some embodiments, such cells may be genetically engineered to express therapeutic agents. Also provided are compositions comprising IPSCc-derived cells, such as preMKs, MKs, platelet progenitors, preplatelets or platelets, comprising therapeutic agents. In some embodiments, a method of treating a subject comprising administering a therapeutically effective amount of a composition comprising IPSCc-derived cells, such as preMKs, MKs, proplatelets, preplatelets or platelets, comprising a therapeutic agent There is
本開示の一態様は、人工多能性幹細胞(iPSC)由来の血小板の集団を含む組成物であって、血小板は、類似の細胞密度を有するドナー由来血小板の集団と比べてトロンビン生成の増加を示す、組成物を提供する。 One aspect of the present disclosure is a composition comprising a population of induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived platelets, wherein the platelets exhibit increased thrombin generation compared to a donor-derived platelet population having similar cell densities. To provide a composition shown.
一部の実施形態において、iPSC由来の血小板におけるトロンビン生成は、ドナー由来血小板の集団におけるトロンビン生成より2から3倍多い。一部の実施形態において、トロンビン生成は、約250nMから約850nMの最大トロンビン濃度をもたらす。一部の実施形態において、トロンビン生成は、約450から約600nMの最大トロンビン濃度をもたらす。一部の実施形態において、iPSC由来の血小板の集団における刺激と最大トロンビン濃度を達成することの間のラグタイムは、ドナー由来血小板の集団の場合のラグタイムと比較して低減される。人工多能性幹細胞由来の血小板の集団において最大トロンビン濃度を達成することのラグタイムは、約7から15分であり、この場合、集団は、それぞれ約0.5×106個/mLの血小板から3×106個/mLの血小板を含む。 In some embodiments, thrombin generation in iPSC-derived platelets is two to three times greater than thrombin generation in a population of donor-derived platelets. In some embodiments, thrombin generation results in maximal thrombin concentrations of about 250 nM to about 850 nM. In some embodiments, thrombin generation results in maximal thrombin concentrations of about 450 to about 600 nM. In some embodiments, the lag time between stimulation and achieving maximum thrombin concentration in a population of iPSC-derived platelets is reduced compared to the lag time for a population of donor-derived platelets. The lag time for achieving maximum thrombin concentration in a population of induced pluripotent stem cell-derived platelets is about 7 to 15 minutes, where each population has about 0.5×10 6 platelets/mL. to 3×10 6 platelets/mL.
一部の実施形態において、iPSC由来の血小板の集団は、糖タンパク質VIを発現しない血小板を含む。一部の実施形態において、iPSC由来の血小板の集団は、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P-バイオマーカープロファイル、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P+バイオマーカープロファイル、およびCD61+、CD62P+バイオマーカープロファイルからなる群から選択されるバイオマーカープロファイルを有する血小板を含む。一部の実施形態において、iPSC由来の血小板の70%より多くは、CD61+を発現するか、iPSC由来の血小板の10%未満は、CD42bを発現するか、iPSC由来の血小板の5%未満は、CD36を発現するか、iPSC由来の血小板の35%未満は、カルセインを発現するか、またはそれらの組合せである。一部の実施形態において、iPSC由来の血小板の集団は、ドナー由来血小板または巨核球と比較して、変更された細胞シグナル伝達を有する。一部の実施形態において、変更された細胞シグナル伝達は、TRAP-6またはトロンビンへの曝露後の低減したCD62活性化を含むか、またはiPSC由来の血小板の15%未満は、CD62pを含む。一部の実施形態において、組成物がおよそ2μm未満のピークサイズを有するように、組成物は血栓形成性微小粒子をさらに含む。一部の実施形態において、血栓形成性微小粒子は、直径において40nmから100nmのサイズ範囲である。一部の実施形態において、血栓形成性微小粒子は、組成物の50%より多くを構成する。 In some embodiments, the iPSC-derived platelet population comprises platelets that do not express glycoprotein VI. In some embodiments, the iPSC-derived platelet population has a CD61+, DRAQ-, calcein AM+, CD42a+, and CD62P- biomarker profile, a CD61+, DRAQ-, calcein AM+, CD42a+, and CD62P+ biomarker profile, and a CD61+ , including platelets having a biomarker profile selected from the group consisting of a CD62P+ biomarker profile. In some embodiments, greater than 70% of iPSC-derived platelets express CD61+, less than 10% of iPSC-derived platelets express CD42b, or less than 5% of iPSC-derived platelets express Fewer than 35% of platelets from iPSCs that express CD36 express calcein or a combination thereof. In some embodiments, the iPSC-derived platelet population has altered cell signaling compared to donor-derived platelets or megakaryocytes. In some embodiments, altered cell signaling comprises reduced CD62 activation following exposure to TRAP-6 or thrombin, or less than 15% of iPSC-derived platelets contain CD62p. In some embodiments, the composition further comprises thrombogenic microparticles such that the composition has a peak size of less than approximately 2 μm. In some embodiments, the thrombogenic microparticles range in size from 40 nm to 100 nm in diameter. In some embodiments, the thrombogenic microparticles constitute greater than 50% of the composition.
本開示を、以下の詳細な説明において、例示的な実施形態の非限定的な例として記載されている複数の図を参照して記載し、ここで、同様の参照番号はいくつかの図の表示全体を通して同様の部分を表す。 The present disclosure is described in the following detailed description with reference to several figures set forth as non-limiting examples of illustrative embodiments, where like reference numerals refer to several figures. Like parts are represented throughout the display.
上で識別されている図は、本開示の実施形態を記載するものであるが、考察に記載の通り他の実施形態も意図されている。本開示は、例示的な実施形態を代表として示し、限定するものではない。当業者は、本開示の実施形態の原理の範囲および主旨内に入る多数の他の改変および実施形態を考案することができる。 While the figures identified above describe embodiments of the present disclosure, other embodiments are contemplated as described in the discussion. This disclosure presents illustrative embodiments by way of representation and not limitation. Those skilled in the art can devise numerous other modifications and embodiments that fall within the scope and spirit of the principles of the disclosed embodiments.
詳細な説明
定義
別段の定義のない限り、本明細書において使用される全ての科学技術用語は、本開示が属する当業者に一般に理解される意味を有する。以下の参考文献により、本開示において使用される用語の多くの一般的な定義が当業者に提供される:Singleton et al., Dictionary of Microbiology and Molecular Biology (2nd ed. 1994);The Cambridge Dictionary of Science and Technology (Walker ed., 1988);The Glossary of Genetics, 5th Ed., R. Rieger et al. (eds.), Springer Verlag (1991);およびHale & Marham、The Harper Collins Dictionary of Biology (1991)。本明細書で使用される場合、以下の用語は、特に指定のない限り、以下の当該用語に与えられた意味を有する。
DETAILED DESCRIPTION Definitions Unless otherwise defined, all scientific and technical terms used herein have the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. The following references provide those skilled in the art with general definitions of many of the terms used in this disclosure: Singleton et al. , Dictionary of Microbiology and Molecular Biology (2nd ed. 1994); The Cambridge Dictionary of Science and Technology (Walker ed., 1988); , R. Rieger et al. (eds.), Springer Verlag (1991); and Hale & Marham, The Harper Collins Dictionary of Biology (1991). As used herein, the following terms have the meanings ascribed to them below unless specified otherwise.
「作用物質」、「治療剤」、「治療用組成物」、「薬物」、または「治療物質」という用語は、同義的に使用することができ、あらゆる小分子化合物、抗体、核酸分子、もしくはポリペプチド、またはそれらの断片を含むことを意味する。 The terms "agent," "therapeutic agent," "therapeutic composition," "drug," or "therapeutic agent" can be used interchangeably and refer to any small molecule compound, antibody, nucleic acid molecule, or It is meant to include polypeptides, or fragments thereof.
「抗体」という用語は、本明細書で使用される場合、抗原に特異的に結合する免疫グロブリン分子を指す。「抗体断片」という用語は、インタクトな抗体の一部を指し、インタクトな抗体の抗原性決定可変領域を指す。 The term "antibody," as used herein, refers to an immunoglobulin molecule that specifically binds an antigen. The term "antibody fragment" refers to a portion of an intact antibody and refers to the antigenic determining variable regions of the intact antibody.
「変更」または「変化」とは、増大または低減を意味する。変化は、わずか1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%である、または40%、50%、60%である、またはさらには、70%、75%、80%、90%、または100%もの大きさであり得る。 "Modify" or "change" means increase or decrease. The change is only 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 20%, 30%, or 40%, 50%, 60%, or even 70%, 75% %, 80%, 90%, or even 100%.
「生物学的試料」は、任意の組織、細胞、流体、または生物体から引き出された他の材料を意味する。 "Biological sample" means any tissue, cell, fluid, or other material derived from an organism.
「捕捉試薬」は、核酸分子またはポリペプチドを選択または単離するための当該核酸分子またはポリペプチドに特異的に結合する試薬を意味する。 "Capture reagent" means a reagent that specifically binds to a nucleic acid molecule or polypeptide to select or isolate the nucleic acid molecule or polypeptide.
「細胞組成物」とは、単離された細胞を1つまたは複数含む任意の組成物を意味する。 By "cell composition" is meant any composition comprising one or more isolated cells.
「細胞生存」とは、細胞生存度を意味する。 By "cell viability" is meant cell viability.
本明細書で使用される場合、「臨床グレード」は、ヒトにおける臨床使用を許可する現行の医薬品の製造管理及び品質管理規則(GMP)を使用して引き出されたまたは得られた細胞または細胞株を指すものとする。GMPは、医薬品産業において最終製品が予め設定された仕様を満たすことを確実にするために使用される品質保証システムである。GMPは、最終製品の製造および試験のどちらにも及ぶ。GMPでは、原料のトレーサビリティだけでなく、生産が、有効化された標準操作手順(SOP)に従ったものであることも要求される。 As used herein, "clinical grade" means a cell or cell line that has been derived or obtained using current pharmaceutical manufacturing and quality control regulations (GMP) permitting clinical use in humans. shall refer to GMP is a quality assurance system used in the pharmaceutical industry to ensure that the final product meets preset specifications. GMP extends to both manufacturing and testing of final products. GMP not only requires traceability of raw materials, but also that production is in accordance with validated Standard Operating Procedures (SOPs).
「検出可能なレベル」とは、分析物の量が、そのような分析を行うために常套的に使用される方法を使用して検出するために十分であることを意味する。 By "detectable level" is meant that the amount of analyte is sufficient for detection using methods routinely used to perform such analyses.
「検出する」は、検出しようとする被験体物の存在、不在または量を同定することを指す。 "Detect" refers to identifying the presence, absence or amount of an analyte to be detected.
「共有結合によるコンジュゲーション」という用語は、コンジュゲートしようとする分子上の特異的な化学基と反応する化学的なリンカーを使用することを指す。一部の実施形態では、治療用組成物の別の分子または化合物への共有結合によるコンジュゲーションは、治療用組成物上のアミンを、リンカーであるスクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)と反応させることによって達成される。 The term "covalent conjugation" refers to the use of chemical linkers that react with specific chemical groups on the molecule to be conjugated. In some embodiments, the covalent conjugation of the therapeutic composition to another molecule or compound connects the amine on the therapeutic composition to the linker succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1. - achieved by reacting with a carboxylate (SMCC).
「検出可能な標識」とは、目的の分子に連結した場合に、当該分子を分光学的手段、光化学的手段、生化学的手段、免疫化学的手段、または化学的手段によって検出可能なものにする組成物を意味する。例えば、有用な標識としては、放射性同位元素、磁気ビーズ、金属ビーズ、コロイド粒子、蛍光色素、高電子密度試薬、酵素(例えば、ELISAにおいて一般に使用される)、ビオチン、ジゴキシゲニン、またはハプテンが挙げられる。 A "detectable label" is one that, when attached to a molecule of interest, renders the molecule detectable by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical, or chemical means. means a composition that For example, useful labels include radioisotopes, magnetic beads, metallic beads, colloidal particles, fluorescent dyes, electron-dense reagents, enzymes (eg, commonly used in ELISA), biotin, digoxigenin, or haptens. .
「疾患」とは、細胞、組織、または器官の正常機能に損傷を与えるまたは干渉する任意の状態または障害を意味する。疾患の例としては、脳卒中、心筋梗塞などの虚血性傷害、または組織損傷、末梢血管疾患、創傷、熱傷、骨折、鈍的外傷、関節炎、および炎症性疾患を引き起こす任意の他の虚血性事象を含めた、細胞数または生物学的機能の低減をもたらす任意の疾患または傷害が挙げられる。 By "disease" is meant any condition or disorder that damages or interferes with the normal functioning of cells, tissues, or organs. Examples of diseases include ischemic injuries such as stroke, myocardial infarction, or any other ischemic event that causes tissue damage, peripheral vascular disease, wounds, burns, fractures, blunt trauma, arthritis, and inflammatory disease. Any disease or injury that results in a reduction in cell number or biological function, including.
「有効量」とは、意図された効果を生じさせるために必要な作用物質の量を意味する。 By "effective amount" is meant the amount of agent necessary to produce an intended effect.
「断片」とは、ポリペプチドまたは核酸分子の一部を意味する。この一部は、参照核酸分子またはポリペプチドの全長の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%を含有することが好ましい。断片は、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100、200、300、400、500、600、700、800、900、または1000ヌクレオチドまたはアミノ酸を含有し得る。 By "fragment" is meant a portion of a polypeptide or nucleic acid molecule. Preferably, the portion contains at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the total length of the reference nucleic acid molecule or polypeptide. Fragments may contain 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, or 1000 nucleotides or amino acids.
「単離された」、「精製された」、または「生物学的に純粋な」という用語は、材料が、ネイティブな状態で見いだされた場合に通常付随する構成成分を種々の程度に含まないことを指す。「単離する」は、元々の供給源または周囲のものからある程度分離されていることを示す。「純度」は、単離よりも高い程度に分離されていることを示す。「精製された」または「生物学的に純粋な」タンパク質は、いかなる不純物も当該タンパク質の生物学的性質に実質的に影響を及ぼさないまたは他の有害な結果を引き起こさないように十分に他の材料を含まない。すなわち、本開示の核酸またはペプチドは、当該核酸またはペプチドが細胞性材料、ウイルス材料、または組換えDNA技法によって作製された場合は培養培地、または化学的に合成された場合は化学的前駆体もしくは他の化学物質を実質的に含まなければ、精製されている。純度および均質性は、一般には、分析化学技法、例えば、ポリアクリルアミドゲル電気泳動または高速液体クロマトグラフィーを使用して決定される。「精製された」という用語は電気泳動ゲルにおいて、核酸またはタンパク質により基本的に1つのバンドが生じることを示すことができる。修飾、例えば、リン酸化またはグリコシル化に供すことができるタンパク質に関しては、異なる修飾により異なる単離されたタンパク質を生じさせることができ、それを別々に精製することができる。 The terms "isolated," "purified," or "biologically pure" mean that the material is free to varying degrees of components that normally accompany it when found in its native state. point to "Isolate" indicates some degree of separation from the original source or surroundings. "Purity" indicates a higher degree of separation than isolation. A "purified" or "biologically pure" protein is defined as being sufficiently isolated so that any impurities do not substantially affect the biological properties of the protein or cause other detrimental consequences. Does not contain materials. That is, the nucleic acids or peptides of the present disclosure may be derived from cellular material, viral material, or culture medium if the nucleic acid or peptide was produced by recombinant DNA techniques, or chemical precursors or peptides if chemically synthesized. It is purified if it is substantially free of other chemicals. Purity and homogeneity are typically determined using analytical chemistry techniques such as polyacrylamide gel electrophoresis or high performance liquid chromatography. The term "purified" can indicate that a nucleic acid or protein gives rise to essentially one band in an electrophoresis gel. For proteins that can be subjected to modifications, eg, phosphorylation or glycosylation, the different modifications can give rise to different isolated proteins, which can be purified separately.
「単離されたポリヌクレオチド」とは、本開示の核酸分子が由来する生物体の天然に存在するゲノム内で当該遺伝子に隣接する遺伝子を含まない核酸(例えば、DNA)を意味する。したがって、この用語は、例えば、ベクター内;自律複製プラスミドもしくはウイルス内;または原核生物もしくは真核生物のゲノムDNA内に組み入れられる組換えDNA;または他の配列とは独立した別の分子として存在するもの(例えば、PCRまたは制限エンドヌクレアーゼ消化によって生じるcDNAまたはゲノムまたはcDNA断片)を含む。さらに、この用語は、DNA分子から転写されるRNA分子、ならびに追加的なポリペプチド配列をコードするハイブリッド遺伝子の一部である組換えDNAを包含する。 By "isolated polynucleotide" is meant a nucleic acid (eg, DNA) that is free of the genes that flank the gene in the naturally occurring genome of the organism from which the nucleic acid molecule of the disclosure is derived. Thus, the term exists, for example, in a vector; in an autonomously replicating plasmid or virus; or in a recombinant DNA that is incorporated within prokaryotic or eukaryotic genomic DNA; or as a separate molecule independent of other sequences. (eg, cDNA or genomic or cDNA fragments generated by PCR or restriction endonuclease digestion). In addition, the term includes RNA molecules transcribed from DNA molecules, as well as recombinant DNAs that are part of a hybrid gene encoding additional polypeptide sequence.
「単離されたポリペプチド」は、天然ではそれに付随する構成成分から分離されている本開示のポリペプチドを意味する。一般には、ポリペプチドは、重量で少なくとも60%が、天然に付随するタンパク質および天然に存在する有機分子を含まなければ、単離されている。調製物は、本開示のポリペプチドが重量で少なくとも75%、より好ましくは少なくとも90%、および最も好ましくは少なくとも99%であることが好ましい。本開示の単離されたポリペプチドは、例えば、天然の供給源の抽出によって、そのようなポリペプチドをコードする組換え核酸の発現によって、またはタンパク質の化学的合成によって得ることができる。純度は、任意の妥当な方法、例えば、カラムクロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって、またはHPLC分析によって測定することができる。 By "isolated polypeptide" is meant a polypeptide of this disclosure that is separated from the components that naturally accompany it. Generally, a polypeptide is isolated if it is at least 60% by weight free of naturally associated proteins and naturally occurring organic molecules. Preferably, the preparation is at least 75%, more preferably at least 90%, and most preferably at least 99% by weight of a polypeptide of the disclosure. An isolated polypeptide of the present disclosure can be obtained, for example, by extraction from natural sources, by expression of recombinant nucleic acid encoding such a polypeptide, or by chemical synthesis of the protein. Purity can be measured by any reasonable method, such as column chromatography, polyacrylamide gel electrophoresis, or by HPLC analysis.
「造血性内皮細胞」という用語は、本明細書で使用される場合、分化して、造血細胞型または内皮細胞型をもたらすことが可能な細胞を指し、これは、必要に応じて多能性幹細胞由来であってもよい。造血性内皮細胞は、通常、細胞外マトリクスタンパク質および/または他の造血性内皮細胞に対して接着性であり、マーカーであるCD31およびCD34の発現によって特徴付けることができる。 The term "hematopoietic endothelial cell" as used herein refers to a cell capable of differentiating to give rise to a hematopoietic or endothelial cell type, which is optionally pluripotent. It may be derived from stem cells. Hematopoietic endothelial cells are normally adherent to extracellular matrix proteins and/or other hematopoietic endothelial cells and can be characterized by expression of the markers CD31 and CD34.
「マーカー」は、発現レベルにおける変更、または特徴もしくは条件に関連する活性を有するあらゆるタンパク質または他のエピトープを意味する。 By "marker" is meant any protein or other epitope that has a change in expression level or activity associated with a characteristic or condition.
「巨核球」(MK)という用語は、本明細書で使用される場合、血小板前駆体および/または血小板を生じさせる性質を有する、大きい(例えば、直径≧10μm)倍数体の造血細胞を指す。成熟巨核球の1つの形態学的な特徴は、大きい多形核の発達である。成熟巨核球は、増殖を停止し得るが、核内分裂を通じてDNA含有量が増加し続け、並行して細胞サイズが増加し続ける。 The term “megakaryocyte” (MK), as used herein, refers to a large (eg, ≧10 μm diameter) polyploid hematopoietic cell that has the property of giving rise to platelet precursors and/or platelets. One morphological feature of mature megakaryocytes is the development of large polymorphonuclei. Mature megakaryocytes may stop proliferating but continue to increase in DNA content through endomitosis, with a parallel increase in cell size.
「巨核球前駆細胞」(preMK)という用語は、本明細書で使用される場合、巨核球系列に拘束されており、成熟巨核球の前駆体である単核造血細胞を指す。巨核球前駆細胞は、通常、(これだけに限定されないが)骨髄および他の造血場所において見いだされるが、多能性幹細胞からも、それら自体も多能性幹細胞から引き出された造血性内皮細胞のさらなる分化によってなどで生成され得る。 The term "megakaryocyte progenitor cell" (preMK), as used herein, refers to a mononuclear hematopoietic cell that is committed to the megakaryocyte lineage and is the precursor of mature megakaryocytes. Megakaryocyte progenitor cells are normally found (but not limited to) in the bone marrow and other hematopoietic sites, but are also derived from pluripotent stem cells, as well as hematopoietic endothelial cells that are themselves derived from pluripotent stem cells. It can be generated by differentiation and the like.
「微小粒子」という用語は、巨核球または他の細胞から脱落される非常に小さな(<1ミクロン)リン脂質小胞を指す。微小粒子は、RNAなどの遺伝子材料を含有し得、それらの親細胞の細胞外マーカーを発現し得る。巨核球由来微小粒子および血小板由来微小粒子は、止血および炎症を含めた多数の経路において役割を有し得る。 The term "microparticle" refers to very small (<1 micron) phospholipid vesicles that are shed from megakaryocytes or other cells. Microparticles may contain genetic material such as RNA and may express extracellular markers of their parental cells. Megakaryocyte- and platelet-derived microparticles may have roles in numerous pathways, including hemostasis and inflammation.
「受動的な薬物負荷」は、細胞のコンジュゲーションまたは機械的もしくは化学的な破壊もしくは改変を伴わない、細胞(例えば、血小板またはその前駆体)による治療用組成物の取り込みを意味する。例えば、リポソーム送達系が、受動的な薬物負荷に使用することができる。 "Passive drug loading" means uptake of a therapeutic composition by cells (eg, platelets or their precursors) without conjugation or mechanical or chemical disruption or modification of the cells. For example, liposomal delivery systems can be used for passive drug loading.
「血小板」という用語は、直径1~3ミクロンであり、核がないがRNAを含有する細胞を指す。血小板は、内部にアルファおよび高密度顆粒を含有することができ、このような因子をそれぞれP-セレクチンおよびセロトニンとして含有する。血小板は開放小管系も有し、これは、細胞外物質の細胞への輸送および顆粒から細胞外環境への物質の放出のための経路であるチャネルを指す。それらは主として、血液凝固に参加することによって止血の調節において機能するが、炎症において役割を有することも示されている。 The term "platelet" refers to cells that are 1-3 microns in diameter, lack a nucleus, but contain RNA. Platelets can contain alpha and dense granules within and contain such factors as P-selectin and serotonin, respectively. Platelets also have an open canalicular system, which refers to channels that are pathways for transport of extracellular substances into the cell and release of substances from the granules into the extracellular environment. They function primarily in the regulation of hemostasis by participating in blood clotting, but have also been shown to have a role in inflammation.
本開示の目的に関して、用語「血小板」は、本発明の開示の1つまたは複数の方法に従って作製された、血小板のような細胞、血小板の変形型または人工血小板(本明細書では集合的に「PLCs」または「PLC」と言及される)を指す。一部の実施形態において、PLCは、本開示の1つまたは複数の方法によるiPSC由来である。本開示のPLCは、天然に存在する血小板またはドナー血小板の変形型である。そのようなものとして、PLCSは、構造的な多様性、構造的な偏差、または構造的な差を現し、PLCを骨髄由来のドナー血小板と区別することができる独特な特徴を有する。PLCは、ドナー血小板と異なる一方で、天然に存在する血小板の機能的な指標の多くを保持することができることから、PLCは、ドナー血小板の容易に入手可能な代用物となっている。 For the purposes of this disclosure, the term "platelets" refers to platelet-like cells, platelet variants or artificial platelets (collectively referred to herein as "platelets") produced according to one or more methods of the present disclosure. PLCs” or “PLC”). In some embodiments, PLCs are derived from iPSCs according to one or more methods of the present disclosure. The PLCs of the present disclosure are variants of naturally occurring platelets or donor platelets. As such, PLCS exhibit structural diversity, structural deviations, or structural differences, and have unique characteristics that can distinguish PLCs from bone marrow-derived donor platelets. The ability of PLC to differ from donor platelets while retaining many of the functional indicators of naturally occurring platelets makes PLC a readily available surrogate for donor platelets.
用語「ドナー血小板」は、哺乳類(例えば、ヒト)の体内で生理的に生成された骨髄由来の血小板を指す。 The term "donor platelets" refers to bone marrow-derived platelets that are produced physiologically within a mammalian (eg, human) body.
「プレ血小板」という用語は、直径が3~10ミクロンであり、核を有さないがRNAは有する細胞を指す。プレ血小板は、他の点では形態学的かつ超微細構造的に血小板と類似しており、細胞骨格再構成によってばらばらになって、個々の血小板を形成する巨核球によって産生される中間細胞期を構成する。 The term "pre-platelets" refers to cells that are 3-10 microns in diameter and do not have a nucleus but do have RNA. Pre-platelets are otherwise morphologically and ultrastructurally similar to platelets, breaking apart by cytoskeletal rearrangements and exiting the intermediate cell stage produced by megakaryocytes to form individual platelets. Configure.
「血小板前駆体」という用語は、巨核球からの細胞質ゾル伸長または巨核球からちょうど放出されたものを指す。血小板前駆体は、細胞骨格再構成によってばらばらになって、個々のプレ血小板および血小板を形成する。 The term "preplatelets" refers to cytosolic extensions from or just released from megakaryocytes. Platelet progenitors break apart by cytoskeletal rearrangement to form individual pre-platelets and platelets.
「多能性幹細胞」という用語は、多能性幹細胞を引き出す方法にかかわらず、胚性幹細胞、胚由来幹細胞、および人工多能性幹細胞、ならびに体の3つ全ての胚葉に由来する細胞を形成する能力を有する他の幹細胞を含む。多能性幹細胞は、機能的には以下の特徴の1つまたは複数を有し得る幹細胞と定義される:(a)免疫不全(SCID)マウスに移植した場合に奇形腫を誘導することができる;(b)3つ全ての胚葉の細胞型に分化することができる(例えば、外胚葉系の細胞型、中胚葉系の細胞型、および内胚葉系の細胞型に分化することができる);または(c)胚性幹細胞の1つまたは複数のマーカーを発現する(例えば、Oct4、アルカリホスファターゼ、SSEA-3表面抗原、SSEA-4表面抗原、SSEA-5表面抗原、Nanog、TRA-1-60、TRA-1-81、SOX2、REX1などを発現する)。 The term "pluripotent stem cells" refers to embryonic, embryo-derived and induced pluripotent stem cells, regardless of how the pluripotent stem cells are derived, as well as cells derived from all three germ layers of the body. including other stem cells that have the ability to Pluripotent stem cells are functionally defined as stem cells that can have one or more of the following characteristics: (a) can induce teratomas when transplanted into immunodeficient (SCID) mice; (b) capable of differentiating into all three germ layer cell types (e.g., capable of differentiating into ectodermal, mesodermal, and endodermal cell types); or (c) expresses one or more markers of embryonic stem cells (e.g., Oct4, alkaline phosphatase, SSEA-3 surface antigen, SSEA-4 surface antigen, SSEA-5 surface antigen, Nanog, TRA-1-60 , TRA-1-81, SOX2, REX1, etc.).
「人工多能性幹細胞」(iPS細胞またはiPSC)という用語は、再プログラミング因子の組合せを発現させることによる体細胞の再プログラミングによって生成される多能性幹細胞の一種を指す。iPSCは、胎児体細胞、出生後体細胞、新生児体細胞、若年体細胞、または成人体細胞を使用して生成することができる。体細胞を多能性幹細胞に再プログラミングするために使用することができる因子としては、例えば、Oct4(時にはOct3/4と称される)、Sox2、c-Myc、およびKlf4の組合せが挙げられる。他の実施形態では、体細胞を多能性幹細胞に再プログラミングするために使用することができる因子として、例えば、Oct4、Sox2、Nanog、およびLin28の組合せが挙げられる。ある特定の実施形態では、体細胞を再プログラミングするために、少なくとも2種、3種、または4種の再プログラミング因子を体細胞において発現させる。 The term "induced pluripotent stem cells" (iPS cells or iPSCs) refers to a type of pluripotent stem cells generated by reprogramming somatic cells by expressing a combination of reprogramming factors. iPSCs can be generated using fetal, postnatal, neonatal, juvenile, or adult somatic cells. Factors that can be used to reprogram somatic cells into pluripotent stem cells include, for example, the combination of Oct4 (sometimes referred to as Oct3/4), Sox2, c-Myc, and Klf4. In other embodiments, factors that can be used to reprogram somatic cells into pluripotent stem cells include, for example, the combination of Oct4, Sox2, Nanog, and Lin28. In certain embodiments, at least 2, 3, or 4 reprogramming factors are expressed in the somatic cell to reprogram the somatic cell.
本明細書で使用される場合、「防止する(prevent)」、「防止する(preventing)」、「防止(prevention)」、「予防的(prophylactic)処置」などという用語は、障害または状態を有さないが、そのリスクがあるまたはそれにかかりやすい被験体において障害または状態が発生する確率を低減することを指す。 As used herein, the terms “prevent,” “preventing,” “prevention,” “prophylactic treatment,” etc. refer to not, but refers to reducing the probability of developing a disorder or condition in a subject at risk or susceptible to it.
「低減する」とは、少なくとも10%、25%、50%、75%、または100%の負の変化を意味する。 By "reduce" is meant a negative change of at least 10%, 25%, 50%, 75%, or 100%.
「細胞死を低減すること」とは、細胞が死滅する傾向または確率を低減することを意味する。細胞死は、アポトーシス性、壊死性、または任意の他の手段によるものであり得る。 By "reducing cell death" is meant reducing the tendency or probability of a cell to die. Cell death may be apoptotic, necrotic, or by any other means.
「低減したレベル」とは、試料中の分析物の量が対応する対照試料中の分析物の量よりも少ないことを意味する。 By "reduced level" is meant that the amount of analyte in a sample is less than the amount of analyte in a corresponding control sample.
「参照」とは、標準または対照条件を意味する。 "Reference" means standard or control conditions.
「特異的に結合する」は、本開示のポリペプチドを認識し、それと結合するが、試料中の、例えば天然に本開示のポリペプチドを含む生体試料中の他の分子を実質的に認識したり結合したりしない化合物または抗体を意味する。 "Specifically binds" recognizes and binds to a polypeptide of the present disclosure, but does not substantially recognize other molecules in the sample, e.g., a biological sample that naturally contains the polypeptide of the present disclosure. means a compound or antibody that does not bind to
「被験体」または「患者」という用語は、処置、観察、または実験の被験体物である動物を指す。単に例として、被験体は、これだけに限定されないが、ヒトまたは非ヒト哺乳動物、例えば、非ヒト霊長類、マウス、ウシ、ウマ科の動物、イヌ科の動物、ヒツジ、またはネコ科の動物を含めた哺乳動物を含むが、これだけに限定されない。 The term "subject" or "patient" refers to an animal that is the subject of treatment, observation, or experimentation. Solely by way of example, a subject can be, but is not limited to, a human or non-human mammal, such as a non-human primate, mouse, cow, equine, canine, sheep, or feline. including, but not limited to, mammals including;
「処置する」、「処置すること」、「処置」などの用語は、本明細書で使用される場合、障害および/またはそれに関連する症状を低減または好転させることを指す。除外されることはないが、障害または状態の処置は、その障害、状態またはそれに関連する症状が完全に排除されることを必要としないことが理解されよう。 The terms "treat," "treating," "treatment," and the like, as used herein refer to reducing or ameliorating a disorder and/or symptoms associated therewith. It will be understood that treatment of a disorder or condition does not require complete elimination of the disorder, condition or symptoms associated therewith, although they are not excluded.
「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含有する(containing)」および「有する(having)」などは、米国特許法においてそれらに与えられた意味を有し、「含む(includes)」、「含む(including)」などを意味し得る;「から本質的になる(consisting essentially of)または「から本質的になる(consists essentially)」は、同様に、米国特許法において与えられた意味を有し、この用語は、無制限のものであり、記載されている基本的なまたは新規の特徴が、記載されているよりも多くのものが存在することによって変化しない限りは、記載されているよりも多くのものが存在することが許容されるが、先行技術の実施形態は除外される。 The terms "comprises," "comprising," "containing," and "having," etc., have the meanings ascribed to them in United States Patent Law, and include "consisting essentially of or "consisting essentially of" similarly has the meaning given in United States patent law. and the term is open-ended, unless the basic or novel features being described do not change due to the presence of more than those described There may be more, but prior art embodiments are excluded.
特に明記されていないかまたは文脈から明白でない限り、本明細書で使用される場合、「または(or)」という用語は、包括的なものと理解される。特に明記されていないかまたは文脈から明白でない限り、本明細書で使用される場合、「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」という用語は、単数または複数であることが理解される。 As used herein, the term "or" is understood to be inclusive, unless otherwise specified or clear from context. As used herein, unless specified otherwise or clear from context, the terms “a,” “an,” and “the” refer to the singular or plural.
特に明記されていないかまたは文脈から明白でない限り、本明細書で使用される場合、「約」という用語は、当技術分野における通常の許容度の範囲内、例えば、平均の2標準偏差以内に入ると理解される。約は、明示された値の10%以内、9%以内、8%以内、7%以内、6%以内、5%以内、4%以内、3%以内、2%以内、1%以内、0.5%以内、0.1%以内、0.05%以内、または0.01%以内と理解することができる。別段文脈から明らかでない限り、本明細書に提示される全ての数値は約という用語で修飾される。 Unless otherwise specified or clear from the context, the term "about," as used herein, is within the usual tolerance in the art, e.g., within 2 standard deviations of the mean. You will understand when you enter. About is within 10%, within 9%, within 8%, within 7%, within 6%, within 5%, within 4%, within 3%, within 2%, within 1%, within 0.5% of a stated value. It can be understood as within 5%, within 0.1%, within 0.05%, or within 0.01%. All numerical values set forth herein are modified by the term about, unless the context clearly dictates otherwise.
本明細書における変数のあらゆる定義における化学基の一覧の列挙は、その変数が単一の基または列挙された基の組合せであるという定義を含む。本明細書における変数または態様についてのある実施形態の列挙は、その実施形態が単一の実施形態または任意の他の実施形態もしくはその一部との組合せであるという定義を含む。 The recitation of a listing of chemical groups in any definition of a variable herein includes definitions that the variable is a single group or combination of listed groups. The recitation of an embodiment herein for a variable or aspect includes the definition that that embodiment is a single embodiment or in combination with any other embodiment or portion thereof.
本明細書に提示される任意の組成物または方法を本明細書に提示される他の組成物および方法のいずれか1つまたは複数と組み合わせることができる。 Any composition or method provided herein can be combined with any one or more of the other compositions and methods provided herein.
本開示は、幹細胞、例えば多能性幹細胞、例えば、臨床グレードのヒト人工多能性幹細胞から、巨核球前駆細胞(preMK)、巨核球(MK)、血小板前駆体、プレ血小板または血小板を産生するための組成物および方法を対象とする。本方法は、造血性内皮細胞からの、preMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板または血小板の継続的な産生を可能にする。本方法によって得られたpreMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板および血小板は、以下:それらのサイズ範囲、倍数性プロファイル、バイオマーカーの発現、遺伝子発現、顆粒組成、ならびに増殖因子、サイトカインおよびケモカインの組成またはそれらの組合せのうちの1つまたは複数によって区別することができる。本開示はさらに、薬物送達のための、このようなpreMK、MK、血小板前駆体、プレ血小板および血小板の組成物およびその使用方法を対象とする。 The present disclosure produces megakaryocyte progenitor cells (preMK), megakaryocytes (MK), platelet precursors, preplatelets or platelets from stem cells, e.g., pluripotent stem cells, e.g., clinical grade human induced pluripotent stem cells. are directed to compositions and methods for The method allows continuous production of preMK, MK, platelet precursors, preplatelets or platelets from hematopoietic endothelial cells. The preMKs, MKs, proplatelets, preplatelets and platelets obtained by this method are characterized by: their size range, ploidy profile, biomarker expression, gene expression, granular composition, and growth factors, cytokines and chemokines. It can be distinguished by one or more of the compositions or combinations thereof. The present disclosure is further directed to compositions of such preMKs, MKs, proplatelets, preplatelets and platelets and methods of use thereof for drug delivery.
血餅形成(凝固因子)および組織修復(サイトカイン、ケモカイン、および増殖因子)を促進する複数のタンパク質が天然に封じ込められている分泌顆粒の存在は、巨核球および血小板に特有である。巨核球および血小板顆粒のエキソサイトーシスは、血栓症、免疫系のモジュレーション、および組織再生において重要な役割を果たす。骨髄の傷害または血管損傷の部位における接触-活性化において、巨核球および血小板は、それらの分泌顆粒の内容物を選択的に放出して、局所的な治療応答を開始させることができる。血小板はまた、天然にがんの部位にも蓄積すると予想され、その場合、血小板は腫瘍(決して癒えない創傷)に選択的に接着することで、それらを免疫系から隠し、血管新生および腫瘍転移に寄与するそれらの顆粒を介して、VEGFなどの血管新生促進因子、およびTGF-βなどの抗炎症性サイトカインに寄与する。 The presence of secretory granules that naturally enclose multiple proteins that promote clot formation (clotting factors) and tissue repair (cytokines, chemokines, and growth factors) is unique to megakaryocytes and platelets. Exocytosis of megakaryocytes and platelet granules plays an important role in thrombosis, modulation of the immune system, and tissue regeneration. Upon contact-activation at sites of bone marrow injury or vascular injury, megakaryocytes and platelets can selectively release the contents of their secretory granules to initiate local therapeutic responses. Platelets are also expected to accumulate naturally at sites of cancer, where they preferentially adhere to tumors (wounds that never heal), hiding them from the immune system, leading to angiogenesis and tumor metastasis. through their granules that contribute to pro-angiogenic factors such as VEGF and anti-inflammatory cytokines such as TGF-β.
巨核球および血小板は、凝血因子、サイトカイン、ケモカイン、増殖因子、および薬物の発現に特異的に適用できる「デザイナー細胞」を産生するために、分子(例えば、それらの顆粒内の)を発現するように負荷または遺伝子操作することができる。これらの改変された細胞は、程度の差はあるが、アゴニストに対して感受性および応答性を有し、通常細胞の機能不全を引き起こしたり、または凝血を減じたりする条件下でも凝固時間を改善または抑制するように操作することができる。同様に、分子は、その表面上に直接コンジュゲートされていてもよいし、または分泌顆粒にパッケージングされていてもよく、これは、細胞特異性を改善することにより、組織を標的化し、分子を治療標的に運んで、その特異性を改善することができる。一部の実施形態では、血小板全体の代わりに、血小板膜でコーティングされたナノ粒子を使用してもよい。 Megakaryocytes and platelets are designed to express molecules (e.g., within their granules) to produce "designer cells" that can be specifically adapted for the expression of clotting factors, cytokines, chemokines, growth factors, and drugs. can be loaded or genetically engineered. These modified cells are more or less sensitive and responsive to agonists and improve or improve clotting time under conditions that normally cause cellular dysfunction or reduce clotting. It can be operated to suppress. Similarly, molecules may be conjugated directly on their surface or packaged in secretory granules, which can target tissues by improving cell specificity and can be brought to therapeutic targets to improve their specificity. In some embodiments, platelet membrane-coated nanoparticles may be used instead of whole platelets.
本開示は、臨床使用のためのcGMP条件下で多数の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板を製造するための、ならびに治療標的の標的化および選択的な放出のために、これらの細胞型において薬物を発現および/または負荷するための方法および系を提供する。 The present disclosure provides for the production of large numbers of megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets under cGMP conditions for clinical use, as well as the targeted and selective release of therapeutic targets. To this end, methods and systems are provided for expressing and/or loading drugs in these cell types.
本開示の態様は、機能的な巨核球および血小板の迅速な生成を可能にする、スケーラブルなcGMPに準拠した幹細胞ベースのプロセスに関する。本開示の一部の態様において、cGMPに準拠したヒトPSC株は、巨核球(直近の細胞前駆体)レベルまたは血小板レベルにおいて特異的な薬物を条件的に発現するように操作することができる。例えば、本開示のプロセスに従って生成した巨核球および血小板は、正常な巨核球または血小板産生の一部としての分泌顆粒に薬物をパッケージングするように方向付けられてもよい。結果として、得られた「デザイナー」改変巨核球および血小板は、所望の薬物を含有することができ、これは、正常な循環を介して傷害または疾患の標的化された部位に送達でき、それにより、これらの因子の体への血管内輸血による直接の全身性曝露を回避し、微小凝集/血餅形成および免疫原性の非特異的なリスクを低減する。 Aspects of the present disclosure relate to scalable cGMP-compliant stem cell-based processes that enable rapid generation of functional megakaryocytes and platelets. In some aspects of the present disclosure, cGMP-compliant human PSC lines can be engineered to conditionally express specific drugs at the megakaryocyte (immediate cell precursor) or platelet level. For example, megakaryocytes and platelets produced according to the processes of the present disclosure may be directed to package drugs into secretory granules as part of normal megakaryocyte or platelet production. As a result, the resulting "designer" modified megakaryocytes and platelets can contain desired drugs, which can be delivered to targeted sites of injury or disease via normal circulation, thereby , avoiding direct systemic exposure of these factors to the body by intravascular transfusion, reducing the non-specific risk of microaggregation/clotting and immunogenicity.
本開示の態様は、薬物送達のためのビヒクルとして、iPSCに由来する本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板を含む組成物を対象とする。 Aspects of the present disclosure are directed to compositions comprising the iPSC-derived megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets or platelets of the present disclosure as a vehicle for drug delivery.
本開示の一部の態様によれば、多能性幹細胞(例えば、臨床グレードhiPSCなど)から、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板を産生するための方法が開示される。これらの方法は、1週間まで、またはそれより長く延長した時間枠にわたり、造血性内皮細胞からの巨核球前駆細胞の継続的な産生を可能にし、その後、成熟巨核球に分化させることができる。これらのiPSC由来巨核球は、それらのサイズ範囲、倍数性プロファイル、バイオマーカーの発現、ならびに増殖因子、サイトカインおよびケモカインの組成またはそれらの組合せによって区別することができる。 According to some aspects of the present disclosure, methods are disclosed for producing the present megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets or platelets from pluripotent stem cells, such as clinical grade hiPSCs. be done. These methods allow continuous production of megakaryocyte progenitor cells from hematopoietic endothelial cells over extended timeframes of up to a week or longer, which can then be differentiated into mature megakaryocytes. These iPSC-derived megakaryocytes can be distinguished by their size range, ploidy profile, biomarker expression, and growth factor, cytokine and chemokine composition or combinations thereof.
一部の実施形態では、MKおよび血小板は、これだけに限定されないが、胚性幹細胞(ESC)(例えばヒト胚性幹細胞)および人工多能性幹細胞(iPSC)(例えばヒト人工多能性幹細胞)などの多能性幹細胞から引き出すことができる。ESCは、胚盤胞と称される初期の着床前胚の内部細胞塊から引き出された多能性幹細胞である。iPSCは、特定の転写因子の時限発現を誘導することによって成体細胞から生成することができる多能性幹細胞の一種である。iPSCは、培養で無制限に増大させ、維持し、MKおよび血小板を産生するように操作することができる。 In some embodiments, MKs and platelets include, but are not limited to, embryonic stem cells (ESC) (e.g., human embryonic stem cells) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) (e.g., human induced pluripotent stem cells) can be derived from pluripotent stem cells. ESCs are pluripotent stem cells derived from the inner cell mass of early pre-implantation embryos called blastocysts. iPSCs are a type of pluripotent stem cells that can be generated from adult cells by inducing timed expression of specific transcription factors. iPSCs can be expanded indefinitely in culture, maintained, and engineered to produce MKs and platelets.
一部の実施形態では、MKおよび血小板はまた、これだけに限定されないが、CD34+臍帯血幹細胞(UCB細胞)(例えばヒトCD34+臍帯血幹細胞)、CD34+動員末梢血細胞(MPB細胞)(例えばCD34+ヒト動員末梢血液)、またはCD34+骨髄細胞などの造血幹細胞から引き出すことができる。UCB細胞は、出産後に胎盤や付着臍帯に残る血液から引き出された多分化能幹細胞である。MPB細胞は、G-CSFまたは類似の作用物質の投与によって幹細胞が血流に動員された志願者から引き出された多分化能幹細胞である。 In some embodiments, MKs and platelets also include, but are not limited to, CD34 + cord blood stem cells (UCB cells) (e.g., human CD34 + cord blood stem cells), CD34 + mobilized peripheral blood cells (MPB cells) (e.g., CD34 + mobilized human peripheral blood), or hematopoietic stem cells such as CD34+ bone marrow cells. UCB cells are multipotent stem cells derived from the blood remaining in the placenta and attached umbilical cord after birth. MPB cells are multipotent stem cells derived from volunteers whose stem cells have been mobilized into the bloodstream by administration of G-CSF or similar agents.
一部の実施形態では、MKおよび血小板は、これだけに限定されないが、間葉系幹細胞(MSC)(例えば、脂肪由来間葉系幹細胞(AdMSC))または他の供給源由来の間葉系肝細胞などの他の幹細胞型から引き出すことができる。 In some embodiments, MKs and platelets are mesenchymal stem cells (MSCs) such as, but not limited to, adipose-derived mesenchymal stem cells (AdMSCs) or mesenchymal hepatocytes from other sources. can be derived from other stem cell types such as
AdMSCは、白色脂肪組織から引き出され、白色脂肪組織は、胚発生の間に中胚葉から引き出され、すべての哺乳動物種に存在し、全身に位置する。ASCは、それらの広い利用可能性ならびに骨、軟骨、筋肉、および脂肪を含めた中胚葉の他の組織型に分化する能力に起因して、多種多様な適用に役立つことができる。 AdMSCs are elicited from white adipose tissue, which is elicited from the mesoderm during embryogenesis, is present in all mammalian species, and is located throughout the body. ASCs can serve a wide variety of applications due to their wide availability and ability to differentiate into other tissue types of mesoderm, including bone, cartilage, muscle, and fat.
本開示では、幹細胞培養は、胚性線維芽細胞のフィーダー細胞および/または動物血清とは独立して維持することができる。本方法では、一部の実施形態では、無血清、フィーダー細胞不含の代替物を利用することができる。 In the present disclosure, stem cell cultures can be maintained independently of embryonic fibroblast feeder cells and/or animal serum. The method may, in some embodiments, utilize a serum-free, feeder cell-free alternative.
本開示は、幹細胞から、巨核球前駆細胞(preMK)および巨核球(MK)を産生するための方法を提供する。 The present disclosure provides methods for producing megakaryocyte progenitor cells (preMK) and megakaryocytes (MK) from stem cells.
一部の実施形態では、本開示は、巨核球産生のための方法であって、低接着性または非接着性条件下で、撹拌下で多能性幹細胞を増大させるステップであって、増大した多能性幹細胞が自己凝集性スフェロイドを形成する、ステップ;第1の培養培地中で、多能性細胞を造血性内皮細胞に分化させるステップ;第2の培養培地中で、造血性内皮細胞を巨核球前駆細胞に分化させるステップを含む、方法を提供する。多能性細胞を造血性内皮細胞に分化させるステップは、マトリクス上、接着性条件下で行うことができる。一部の実施形態では、多能性細胞を造血性内皮細胞に分化させるステップは、造血性内皮細胞が自己凝集できるように、低接着性または非接着性条件下で行われる。 In some embodiments, the present disclosure provides a method for megakaryocyte production, comprising expanding pluripotent stem cells under agitation under low-adhesive or non-adherent conditions, comprising: allowing the pluripotent stem cells to form self-aggregating spheroids; differentiating the pluripotent cells into hematopoietic endothelial cells in a first culture medium; A method is provided comprising differentiating into a megakaryocyte progenitor cell. The step of differentiating the pluripotent cells into hematopoietic endothelial cells can be performed on the matrix under adherent conditions. In some embodiments, differentiating the pluripotent cells into hematopoietic endothelial cells is performed under low-adherence or non-adherence conditions to allow the hematopoietic endothelial cells to self-aggregate.
一部の実施形態では、本開示は、巨核球産生のための方法であって、第1の培養培地中で、多能性細胞を造血性内皮細胞に分化させるステップ;および第2の培養培地中で、造血性内皮細胞を巨核球前駆細胞に分化させるステップを含み、多能性細胞を分化させるステップおよび造血性内皮細胞を分化させるステップの少なくとも1つは、マトリクスがコーティングされた3次元構造上で行われる、方法を提供する。3次元構造は、マイクロキャリアまたはマイクロキャリアであり得る。 In some embodiments, the present disclosure provides a method for megakaryocyte production comprising differentiating pluripotent cells into hematopoietic endothelial cells in a first culture medium; wherein at least one of the step of differentiating the hematopoietic endothelial cells into megakaryocyte progenitor cells and the step of differentiating the pluripotent cells and the step of differentiating the hematopoietic endothelial cells comprises a matrix-coated three-dimensional structure; Provide a method, which is done above. A three-dimensional structure can be a microcarrier or a microcarrier.
一部の実施形態では、本開示は、巨核球産生のための方法であって、第1の培養培地中で、多能性細胞を造血性内皮細胞に分化させるステップ;および第2の培養培地中で、造血性内皮細胞を巨核球前駆細胞に分化させるステップを含み、多能性細胞を分化させるステップおよび造血性内皮細胞を分化させるステップの少なくとも1つは、細胞が自己凝集できるように、低接着性または非接着性条件下で行われる、方法を提供する。 In some embodiments, the present disclosure provides a method for megakaryocyte production comprising differentiating pluripotent cells into hematopoietic endothelial cells in a first culture medium; wherein at least one of differentiating the hematopoietic endothelial cells into megakaryocyte progenitor cells comprises differentiating the pluripotent cells and differentiating the hematopoietic endothelial cells so that the cells are capable of self-aggregation; Methods are provided that are performed under low-adhesion or non-adhesion conditions.
本開示は、さらに、MKから血小板を産生するための方法を提供する。 The disclosure further provides methods for producing platelets from MKs.
産生方法
図1は、1つまたは複数の多能性幹細胞からの、巨核球前駆細胞(preMK)、巨核球(MK)、および血小板(PLC)のスケーラブルな分化に関する全体的な概略図を示す。しかし、注目すべきことに、本プロセスは多能性幹細胞に関連して記載されているが、様々な実施形態では、多能性幹細胞は、他のタイプの幹細胞で置換されてもよいし、またはそれが補充されてもよい。一部の実施形態では、2次元(2D)培養は、図2で示されるように、前駆体、巨核球、および血小板を生成するのに使用される。本明細書で開示された他の実施形態は、図3で示されるような、所望の細胞を産生するための3次元培養を利用するプロセスを記載する。
Production Methods FIG. 1 shows an overall schematic for scalable differentiation of megakaryocyte progenitor cells (preMK), megakaryocytes (MK) and platelets (PLC) from one or more pluripotent stem cells. Of note, however, although the process has been described in the context of pluripotent stem cells, in various embodiments the pluripotent stem cells may be replaced with other types of stem cells, Or it may be supplemented. In some embodiments, two-dimensional (2D) culture is used to generate progenitors, megakaryocytes, and platelets, as shown in FIG. Other embodiments disclosed herein describe a process that utilizes three-dimensional culture to produce desired cells, as shown in FIG.
ステージ0:ヒト人工多能性幹細胞の増大および分化の準備
マトリクス依存性増大培養
マトリクス依存性増大培養に関しては、臨床グレード多能性幹細胞(PSC)を、多能性幹細胞培養培地中で、支持用マトリクス上でフィーダー細胞を伴わずに培養することによってコロニーとして増大させることができる。支持用マトリクスは、細胞の付着を可能にする2次元表面または3次元構造であってもよい。一部の実施形態では、臨床グレードヒト人工多能性幹細胞は、ヒト人工多能性幹細胞(iPSC)であってもよいが、他のタイプの多能性幹細胞、例えば胚性幹細胞、または他の幹細胞を使用することもできる。
Stage 0: Preparing for Expansion and Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells Matrix-dependent Expansion Culture For matrix-dependent expansion culture, clinical grade pluripotent stem cells (PSCs) are grown in pluripotent stem cell culture medium for supportive use. They can be expanded as colonies by culturing them on matrices without feeder cells. Supportive matrices may be two-dimensional surfaces or three-dimensional structures that allow attachment of cells. In some embodiments, clinical grade human induced pluripotent stem cells may be human induced pluripotent stem cells (iPSCs), but other types of pluripotent stem cells, such as embryonic stem cells, or other Stem cells can also be used.
一部の実施形態では、支持用マトリクスは、非限定的な例として、組織培養用に処理したプラスチック、組換えビトロネクチン、組換えラミニン、マトリゲル、Geltrex、または前述のものの任意の組合せであってもよい。一部の実施形態では、多能性幹細胞培養培地は、例えば、これだけに限定されないが、Essential 8培地(ThermoFisher)、StemFlex培地(Thermofisher)、NutriStem培地(Biological Industries)、または当技術分野で公知の多能性細胞の維持および成長を支持することが可能な他の培地であってもよい。一部の実施形態では、細胞は、コンフルエンシーに達するまで培養することができる。一部の実施形態では、細胞は、30%から90%までの%コンフルエンシーに達するまで培養することができる。一部の実施形態では、細胞は、最大60%、最大65%、最大70%、最大75%のコンフルエンシーに達するまで培養される。例えば、細胞は、約70%のコンフルエンシーに達するまで培養される。所定の最大パーセントのコンフルエンシーに達したら、細胞は回収される。一部の実施形態では、細胞は、0.1mMから5mMまでのEDTAまたは同様のキレート剤もしくは試薬を使用して解離させることにより、凝集塊として回収することができる。例えば、細胞は、約0.5mMのEDTAを使用して回収することができる。一部の実施形態では、細胞は、例えば、タンパク質分解酵素、コラーゲン分解酵素、またはそれらの組合せを用いて解離させることにより、単一の細胞として回収することができる。例えば、細胞は、例えば、組換えトリプシン、例えばTrypLE(商標)、またはAccutase(商標)を用いて解離させることにより、単一の細胞として回収することができる。PSCの維持/増大のために、回収された細胞は、多能性幹細胞培養培地中に再懸濁させることができる。 In some embodiments, the supporting matrix is, as non-limiting examples, tissue culture treated plastic, recombinant vitronectin, recombinant laminin, Matrigel, Geltrex, or any combination of the foregoing. good. In some embodiments, the pluripotent stem cell culture medium is, for example, but not limited to, Essential 8 medium (ThermoFisher), StemFlex medium (Thermofisher), NutriStem medium (Biological Industries), or Other media capable of supporting the maintenance and growth of pluripotent cells are also possible. In some embodiments, cells can be cultured until they reach confluency. In some embodiments, cells can be cultured until they reach a % confluency of 30% to 90%. In some embodiments, the cells are cultured to reach up to 60%, up to 65%, up to 70%, up to 75% confluency. For example, cells are cultured until they reach about 70% confluency. Cells are harvested upon reaching a predetermined maximum percent confluency. In some embodiments, cells can be collected as clumps by dissociation using 0.1 mM to 5 mM EDTA or similar chelators or reagents. For example, cells can be harvested using about 0.5 mM EDTA. In some embodiments, cells can be harvested as single cells by dissociation with, for example, proteolytic enzymes, collagenolytic enzymes, or a combination thereof. For example, cells can be harvested as single cells by dissociation with, eg, recombinant trypsin, such as TrypLE™, or Accutase™. For PSC maintenance/expansion, harvested cells can be resuspended in pluripotent stem cell culture medium.
高効率の単一細胞継代技術は、未分化hiPSC培養物の所定スケールの増大を支持するために使用することができる。同じ方法論が、pre-MKの製造をもたらす細胞のバンキングおよび所定スケールのhiPSCシードトレインにも意図される。この手法は、全体的な製造能力のための迅速な増大、pre-MKを産生する能力を有する未分化の多能性培養物、ならびにcGMP製造および臨床上の登録に適合する系での回収量および培養性能の均一性を提供する。簡単に述べると、単一細胞であるiPSCの懸濁物は、1つまたは複数の細胞解離酵素(例えば、TrypLE(Thermo Fisher)など)を使用し、続いて規定の密度でフィーダー不含の培養培地(例えば、NutriStem hPSC XF(Biological Industries)にプレーティングすることにより生成される。一部の実施形態では、培養培地はさらに、例えばROCK阻害剤および1種または複数の増殖因子などを補充してもよい。一部の実施形態では、培養物は、細胞5×103個/cm2から細胞5×104個/cm2の間の密度で、3日または4日の培養間隔でプレーティングされる。例えば、一部の実施形態では、培養物は、細胞約5×103個/cm2、細胞約1×104個/cm2、細胞約2×104個/cm2、細胞約3×104個/cm2、細胞約4×104個/cm2、または細胞約5×104個/cm2の密度で、3日または4日の培養間隔でプレーティングされるか、または細胞2×104個/cm2の密度で、3日の培養間隔でプレーティングされる。一部の実施形態では、培養物は、細胞約1×104個/cm2の密度で、4日の培養間隔でプレーティングされるか、または細胞約2×104個/cm2の密度で、3日の培養間隔でプレーティングされる。一部の実施形態では、未処理表面への細胞の付着は、ヒト血清によって媒介され得る。一部の実施形態では、プレーティング後18~22時間に、培養に、補充なしのフィーダー不含の培養培地を供給してもよい。培養物を3または4日の間隔で継代し、複数回の継代にわたり予測可能で一貫した回収量を達成することができる。 Highly efficient single-cell passaging techniques can be used to support scale-up expansion of undifferentiated hiPSC cultures. The same methodology is also contemplated for cell banking and scale-up hiPSC seed trains leading to pre-MK production. This approach provides rapid expansion for overall manufacturing capacity, undifferentiated pluripotent cultures with the ability to produce pre-MKs, and yields in systems compatible with cGMP manufacturing and clinical registration. and uniformity of culture performance. Briefly, single-cell iPSC suspensions were prepared using one or more cell dissociation enzymes (such as TrypLE (Thermo Fisher)) followed by feeder-free culture at defined densities. Produced by plating in culture medium, such as NutriStem hPSC XF (Biological Industries). In some embodiments, the culture medium is further supplemented with, for example, a ROCK inhibitor and one or more growth factors. In some embodiments, cultures are plated at densities between 5×10 3 cells/cm 2 and 5×10 4 cells/cm 2 with culture intervals of 3 or 4 days. For example, in some embodiments, the culture is about 5×10 3 cells/cm 2 , about 1×10 4 cells/cm 2 , about 2×10 4 cells/cm 2 , plated at a density of about 3×10 4 cells/cm 2 , about 4×10 4 cells/cm 2 , or about 5×10 4 cells/cm 2 with culture intervals of 3 or 4 days , or at a density of 2×10 4 cells/cm 2 at a culture interval of 3 days, hi some embodiments, the cultures are plated at a density of about 1×10 4 cells/cm 2 . , are plated at 4 day culture intervals, or plated at 3 day culture intervals at a density of about 2 x 104 cells/ cm2 . The cell attachment of the cells can be mediated by human serum, hi some embodiments, the cultures may be fed feeder-free culture medium without supplementation 18-22 hours after plating. can be passaged at intervals of 3 or 4 days to achieve predictable and consistent yields over multiple passages.
マトリクス非依存性3D増大培養
図3および4は、3Dマトリクスを使用したpreMK細胞の定方向分化の概略図を提示する。マトリクス非依存性3D増大培養に関して、臨床グレードPSCは、自己凝集性スフェロイドとして増大させることができる。一部の実施形態では、これは、1ml当たり約10万から約150万個の密度で単一細胞を播種することによって達成することができる。例えば、一部の実施形態では、単一細胞は、1ml当たり50万個で播種することができる。
Matrix-independent 3D expansion cultures Figures 3 and 4 present schematics of directed differentiation of preMK cells using 3D matrices. For matrix-independent 3D expansion culture, clinical grade PSCs can be expanded as self-aggregating spheroids. In some embodiments, this can be achieved by seeding single cells at a density of about 100,000 to about 1.5 million per ml. For example, in some embodiments, single cells can be seeded at 0.5 million per ml.
細胞は、多能性幹細胞培養培地中、低接着性または非接着性条件で、ゆっくり撹拌すること、または穏やかに振とうすることによる連続的な運動に供することができる。一部の実施形態では、フィーダー不含の無血清培地を使用することができる。多能性幹細胞培養培地は、例えば、これだけに限定されないが、Essential 8培地(ThermoFisher)、StemFlex培地(Thermofisher)、NutriStem培地(Biological Industries)、または当技術分野で公知の多能性細胞の維持および成長を支持することが可能な他の同様の培地であってもよい。一部の実施形態では、培養培地は、ROCK阻害剤(例えばH1152)が補充されてもよい。一部の実施形態では、培地は、上皮増殖因子ファミリーメンバー、例えば、ヘレグリン-ベータ-1を含んでいてもよい。一部の実施形態では、ヘレグリン-ベータ-1培地は、24時間未満(例えば、18~22時間)で使用される。一部の実施形態では、PSCスフェロイドは、全体的な細胞密度が約300万個から細胞約1000万個/mlに達するまで、および/または約150から約350μmのスフェロイドサイズ中央値が達成されるまで、およそ5~7日間にわたり培養される。一部の実施形態では、PSCスフェロイドは、全体的な細胞密度が細胞500万個/mlに達するまで培養される。一部の実施形態では、PSCスフェロイドは、細胞が約250μmのスフェロイドサイズ中央値を達成するまで培養される。培養ステップは、3、4、5、6、7、または8日間続けてもよい。適用可能な場合、PSCは、タンパク質分解酵素、コラーゲン分解酵素、またはそれらの組合せを用いて解離させることにより、単一の細胞として回収することができる。例えば、細胞は、これだけに限定されないが、トリプシン、組換えトリプシン、例えばTrypLE(商標)、Accutase(商標)、または当技術分野で公知の同様の試薬を用いて解離させることにより、単一の細胞として回収することができる。一部の実施形態では、単一細胞は、別の3D増大培養および/または定方向分化培養を開始させるのに使用される。 Cells can be subjected to continuous agitation by slow agitation or gentle shaking in low-adherent or non-adherent conditions in pluripotent stem cell culture media. In some embodiments, feeder-free, serum-free media can be used. Pluripotent stem cell culture media include, but are not limited to, Essential 8 medium (ThermoFisher), StemFlex medium (ThermoFisher), NutriStem medium (Biological Industries), or any other medium known in the art for the maintenance and Other similar media capable of supporting growth are also possible. In some embodiments, the culture medium may be supplemented with a ROCK inhibitor (eg H1152). In some embodiments, the medium may contain an epidermal growth factor family member, eg, heregulin-beta-1. In some embodiments, heregulin-beta-1 medium is used for less than 24 hours (eg, 18-22 hours). In some embodiments, the PSC spheroids reach an overall cell density of about 3 million to about 10 million cells/ml and/or achieve a median spheroid size of about 150 to about 350 μm. up to approximately 5-7 days. In some embodiments, PSC spheroids are cultured until the overall cell density reaches 5 million cells/ml. In some embodiments, PSC spheroids are cultured until cells achieve a median spheroid size of about 250 μm. The culturing step may continue for 3, 4, 5, 6, 7, or 8 days. Where applicable, PSCs can be harvested as single cells by dissociation with proteolytic enzymes, collagenolytic enzymes, or a combination thereof. For example, cells may be separated into single cells by dissociation with, but not limited to, trypsin, recombinant trypsin, such as TrypLE™, Accutase™, or similar reagents known in the art. can be recovered as In some embodiments, single cells are used to initiate another 3D expansion and/or directed differentiation culture.
分化の準備
一部の実施形態では、分化の準備をするために、PSC凝集体は、マトリクス依存性2D培養物からPSCコロニーを部分的に解離させることによって、マトリクス非依存性3D培養物からPSCスフェロイドを部分的に解離させることによって、または当技術分野で公知のあらゆる方法によって生成した単一のPSCの自己凝集によって生成することができる。一部の実施形態では、分化を開始させる前に、これらの凝集体は、多能性幹細胞培養培地、例えば、これだけに限定されないが、Essential 8培地(ThermoFisher)、StemFlex培地(Thermofisher)、またはNutriStem培地(Biological Industries)中で生成することができる。一部の実施形態では、培地は、ROCK阻害剤、例えば、これだけに限定されないが、Y27632、H1152、またはそれらの組合せを含んでいてもよい。一部の実施形態では、培地は、可溶性ラミニン、例えば、組換えラミニン521を含んでいてもよい。一部の実施形態では、培地は、上皮増殖因子ファミリーメンバー、例えば、ヘレグリン-ベータ-1を含んでいてもよい。一部の実施形態では、ヘレグリン-ベータ-1培地は、24時間未満(例えば、18~22時間)で使用される。一部の実施形態では、分化を開始させる前に、細胞は、37℃、5%CO2、20%O2で0から72時間の間培養することができる。
Preparation for Differentiation In some embodiments, to prepare for differentiation, PSC aggregates are removed from matrix-independent 3D cultures by partially dissociating PSC colonies from matrix-dependent 2D cultures. It can be generated by partially dissociating spheroids or by self-aggregation of single PSCs generated by any method known in the art. In some embodiments, these aggregates are placed in a pluripotent stem cell culture medium, such as, but not limited to, Essential 8 medium (ThermoFisher), StemFlex medium (ThermoFisher), or NutriStem, prior to initiating differentiation. It can be produced in culture media (Biological Industries). In some embodiments, the medium may contain a ROCK inhibitor, such as, but not limited to, Y27632, H1152, or combinations thereof. In some embodiments, the medium may contain soluble laminin, eg, recombinant laminin-521. In some embodiments, the medium may contain an epidermal growth factor family member, eg, heregulin-beta-1. In some embodiments, heregulin-beta-1 medium is used for less than 24 hours (eg, 18-22 hours). In some embodiments, cells can be cultured at 37° C., 5% CO 2 , 20% O 2 for 0-72 hours before initiating differentiation.
マトリクス依存性分化培養に関して、凝集体は、表面に付着させることができる。一部の実施形態では、付着ステップは、約24時間にわたり進行させることができるが、1時間から24時間の間のあらゆる時間またはそれより長い時間を使用してもよい。一部の実施形態では、表面は、コラーゲン、ラミニン、または他のあらゆる細胞外マトリクスタンパク質で予めコーティングされていてもよい。一部の実施形態では、表面をコーティングするのに、ヒトIV型コラーゲンを使用することができる。一部の実施形態では、マトリクスでコーティングされた表面は、2D(例えば、プラスチックディッシュまたはフラスコの底部)であってもよい。一部の実施形態では、マトリクスでコーティングされた表面は、3D(例えば、平滑な、またはきめのある球状マイクロキャリア、またはマクロキャリア、例えばラシヒリング)であってもよい。次いで3Dマトリクスでコーティングされた表面上の細胞は、連続的な運動を伴って、または伴わないで培養することができる。例えば、細胞は、超低接着性の静置条件下で、ローラーボトル、スピナーフラスコ、撹拌槽バイオリアクター、垂直ホイールバイオリアクター、充填層バイオリアクター、または流動層系で培養することができる。 For matrix-dependent differentiation cultures, aggregates can be attached to a surface. In some embodiments, the deposition step can proceed for about 24 hours, although any time between 1 hour and 24 hours or longer may be used. In some embodiments, the surface may be pre-coated with collagen, laminin, or any other extracellular matrix protein. In some embodiments, human collagen IV can be used to coat the surface. In some embodiments, the matrix-coated surface may be 2D (eg, the bottom of a plastic dish or flask). In some embodiments, the matrix-coated surface may be 3D (eg, smooth or textured spherical microcarriers, or macrocarriers, eg, Raschig rings). Cells on the 3D matrix-coated surface can then be cultured with or without continuous movement. For example, cells can be cultured in roller bottles, spinner flasks, stirred tank bioreactors, vertical wheel bioreactors, packed bed bioreactors, or fluidized bed systems under ultra-low attachment static conditions.
マトリクス非依存性分化培養に関して、凝集体は、低接着性の容器、例えば、これだけに限定されないが、オービタルシェーカー上のプレートまたはフラスコ、スピナーフラスコ、ローラーボトル、垂直ホイールバイオリアクター、または撹拌槽バイオリアクター)中で、ゆっくり撹拌すること、または穏やかに振とうすることによる連続的な運動に供することができる。細胞は、0から72時間後、例えば約24時間後に、分化のステージ1に移行することができる。 For matrix-independent differentiation cultures, aggregates are grown in low-adherence vessels such as, but not limited to, plates or flasks on orbital shakers, spinner flasks, roller bottles, vertical wheel bioreactors, or stirred tank bioreactors. ) in which it can be subjected to continuous motion by slow agitation or gentle shaking. Cells can transition to stage 1 of differentiation after 0 to 72 hours, eg, about 24 hours.
ステージ1.造血性内皮細胞の生成
ステージ1において、調製されたPSC凝集体は、造血性内皮細胞に分化させることができる。簡単に述べると、多能性幹細胞培養培地の一部または全てを取り出し、ステージ1分化培地と置き換える。一部の実施形態では、ステージ1分化培地は、基本培地として、例えば、骨形成タンパク質4(BMP4)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、および血管内皮増殖因子(VEGF)などの1種または複数の増殖因子が補充された、StemSpan(商標)-ACF(STEMCELL Technologies、カタログ番号09855)を含む、動物構成成分不含の培地(ACF)であってもよい。一部の実施形態では、基本培地は、それぞれ1から200ng/mlの間の、BMP4(例えば、50ng/ml)、bFGF(例えば、50ng/ml)、およびVEGF(例えば、50ng/ml)のうちの1つまたは複数が補充されている。一部の実施形態では、ステージ1の培地は、WNTアゴニスト(例えばCHIR98014またはCHIR99021)、ラミニン(例えば組換えラミニン521)、またはそれらの任意の組合せがさらに補充されていてもよい。一部の実施形態では、細胞は、低酸素条件(例えば、37℃、5%CO2、5%O2)で2日から6日の間、続いて正常酸素下(37℃、5%CO2、20%O2)で2日から6日の間、インキュベートすることができる。一部の実施形態では、BMP4は、最初の6~48時間にわたり(例えば、24時間)添加されてもよく、ステージ1の残りではなくてもよい(図28)。一部の実施形態では、VEGFおよびbFGFは、ステージ1の最初の6~48時間(例えば、24時間)はなくてもよく、その後に添加されてもよい(図28)。一部の実施形態では、毎日の完全培地交換は、使用済みの培地の除去と新鮮なステージ1の培地での置き換えによって、ステージ1にわたり実行してもよい。一部の実施形態では、部分的な培地交換は、使用済みの培地の10~99%を除去し、等体積の新鮮なステージ1の培地で置き換えることによって実行してもよい。一部の実施形態では、追加の体積の新鮮な培地を添加してもよく、この場合、培養物の総体積を増大させるという正味の影響が伴う。一部の実施形態では、新鮮なステージ1の培地の置き換えまたは添加の代わりに、具体的な培地構成成分が培養物にスパイクされる。
2Dマトリクス依存性培養では、2日目までに、コロニーの形態が、散在する伸長した細胞集塊に変化する(図15)。5~6日目までに、造血性内皮細胞のコンフルエントな接着層が観察され、付着細胞層内にいくつかの3次元構造を伴う(図2、図15)。マトリクス非依存性3D培養では、ステージ1は、マトリクス非依存性3D培養で進行でき、そこで自己凝集したスフェロイドは、低接着性容器中で、例えば、これだけに限定されないが、オービタルシェーカー上のプレートまたはフラスコ、スピナーフラスコ、ローラーボトル、垂直ホイールバイオリアクター、または撹拌槽バイオリアクター中で、ゆっくり撹拌すること、または穏やかに振とうすることによる連続的な運動に供することができる。マトリクス非依存性3D培養では、スフェロイドは、ステージ1が進行するにつれて、より大きく、より濃く、さらに、より不均一に成長する(図15)。ステージ1分化の開始のおよそ6日後、造血性内皮への分化が完了する。一部の実施形態では、造血性内皮細胞のコンフルエントな接着層が観察され、付着細胞層内にいくつかの3次元構造が伴う場合、分化は完了とみなすことができる。一部の実施形態では、分化は、造血性内皮のマーカー、例えばCD31およびCD34の発現によって評価することができる。一部の実施形態では、造血性内皮細胞はまた、CD309およびCD144、またはCD309、CD144、CD140aおよびCD235aを発現していてもよい。
In 2D matrix-dependent culture, colony morphology changes to scattered elongated cell clumps by day 2 (FIG. 15). By days 5-6, a confluent adherent layer of hematopoietic endothelial cells is observed, with several three-dimensional structures within the adherent cell layer (Fig. 2, Fig. 15). In matrix-independent 3D culture,
ステージ2.造血性内皮細胞からの取り外された巨核球前駆細胞(preMK)の生成
一部の実施形態において、巨核球前駆細胞(ステージ2)分化の開始は、ステージ1の4日から8日後に行われ得る。簡単に言えば、ステージ1の培地の一部または全てを除去し、1体積のステージ2の培地、例えば、STEMdiff(商標)APEL(商標)2基本培地(STEMCELL Technologies、カタログ番号05275)などで置き換える。このようなステージ2の培地は、1から200ng/mlの、幹細胞因子(SCF)(例えば、25ng/mlで)、トロンボポエチン(TPO)(例えば、25ng/mlで)、Fms関連チロシンキナーゼ3リガンド(Flt3-L)(例えば、25ng/mlで)、インターロイキン-3(IL-3)(例えば、10ng/mlで)、インターロイキン-6(IL-6)(例えば、10ng/mlで)、およびヘパリン(例えば、5単位/mlで)の1つまたは複数のそれぞれが補充されていてもよい。一部の実施形態において、ステージ2の培地は、UM171、UM729、SR-1、SU6656、ラミニン(例えば組換えラミニン521)、またはそれらの任意の組合せがさらに補充されていてもよい。
次いで細胞は、少なくとも3日間から最大12日間またはそれより長く、37℃、5%CO2、20%O2でインキュベートされる。例えば、細胞は、3、4、5、6、7、8,9、10、11、12、13、14、15、16、17日間インキュベートすることができる。一部の実施形態では、毎日の部分的な培地交換は、使用済みの培地の10~99%を取り出し、等体積の新鮮なステージ2の培地で置き換えることによって実行することができる。一部の実施形態では、追加の体積の新鮮な培地を添加してもよく、この場合、培養物の総体積を増加させるという正味の影響が伴う。一部の実施形態では、新鮮なステージ1の培地の置き換えまたは添加の代わりに、具体的な培地構成成分を培養物にスパイクすることができる。
Cells are then incubated at 37° C., 5% CO 2 , 20% O 2 for at least 3 days up to 12 days or longer. For example, cells can be incubated for 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 days. In some embodiments, a daily partial medium change can be performed by removing 10-99% of the spent medium and replacing it with an equal volume of
ステージ2の開始後1~2日以内に、接着性造血性内皮細胞内に小さな丸い屈折性の細胞が出現し、最終的に上清に放出される(図17A、図24A)。これらの放出された細胞は、CD43およびCD41の細胞表面発現ならびにCD14の発現の欠失によって定義されるpreMKを含有し得る(図17B、17C、24B)。2D培養では、付着細胞層の上部に出現する浮遊し弱く付着したステージ2細胞は、定期的に、穏やかに濯ぎ培地を収集することによって回収することができる。3D培養では、放出されたステージ2細胞は、凝集体を容器の底部に沈降させる方式で(例えば、撹拌を中断することによって)回収することができる。次いで放出された懸濁細胞に伴う培地を収集することができる。放出された細胞を回収するための他の例示的な方法としては、例えば、凝集体と放出された単一細胞との間のサイズおよび密度の差を利用することを挙げることができる。その後、培地半分の取換えは、濯いだ付着細胞層または3D凝集体の上部に新鮮なステージ2の培地の元の体積の半分を添加することによって開始させることができる。一部の実施形態では、半分以外の割合が培地交換に使用される。培地中に収集された細胞のアリコートを、フローサイトメトリーによる生存細胞の数え上げおよびバイオマーカー分析のために取り出すことができる。次いで細胞の残りは、遠心分離、対向遠心による水簸(counter-centrifugal elutriation)、音波による分離(acoustic separation)、または他のあらゆる関連技術によって濃縮することができる。濃縮後、培地の取換えは、付着細胞層または3D凝集体に元の体積の半分の馴化培地を添加し戻すことによって完了させることができる。一部の実施形態では、追加の体積の新鮮な培地を添加してもよく、この場合、培養物の総体積を増大させるという正味の影響が伴う。一部の実施形態では、新鮮なステージ2の培地の置き換えまたは添加の代わりに、具体的な培地構成成分を培養物にスパイクしてもよい。上清の残りを廃棄し、preMKを含有する細胞ペレットは、Cryostor 10凍結保存培地中、-180℃で貯蔵してもよいし、またはステージ3に直接移行させてもよい。一部の実施形態では、preMKを含有する細胞は、2日から7日の期間にわたり(例えば3日間)収集してもよく、追加で、別々の容器においてステージ2培地または他の培地中で培養してもよい。最後の回収が完了したら、preMKを含有する細胞を一緒にプールし、Cryostor 10凍結保存培地(例えばCryostor 10)中、-180℃で貯蔵するか、またはステージ3に直接移行させてもよい。
Within 1-2 days after the onset of
ステージ3.巨核球前駆細胞からの成熟巨核球(MK)の生成
一部の実施形態では、成熟巨核球の分化は、上述の通りに生成したPSC由来preMKを使用して開始させることができる。新鮮な、または解凍した巨核球前駆細胞は、例えば、StemSpan(商標)-ACFを含むステージ3培地中の、非接着性表面上に播種することができる。非接着性表面は、大多数の細胞がこのような表面に張り付いたりまたはくっついたりせず、その代わりに大部分が懸濁物中に留まることが意図された表面を指す。例えば、このような表面は、表面への細胞の接着を防止または最小化するために、「超低粘着性プラスチック」製であってもよく、または細胞外マトリクスタンパク質でコーティングされていないものでもよい。一部の実施形態において、ステージ3の培地は、それぞれ0から200ng/mlの、TPO(例えば、25ng/ml)、SCF(例えば、25ng/ml)、IL-6(例えば、10ng/ml)、IL-9(例えば、10ng/ml)、ヘパリン(例えば、5単位/ml)、およびROCK阻害剤(例えば、5μMのY27632)のうちの1つまたは複数が補充されていてもよい。一部の実施形態では、ステージ3の培地はまた、UM171、UM729、SR-1、SU6656、またはそれらの任意の組合せが補充されていてもよい。
次いで細胞は、37℃から40℃の間(例えば、39℃)で、5から20%の間のCO2(例えば、7%~10%)、および5から20%の間のO2で、最大5日間インキュベートすることができる。一部の実施形態では、毎日の部分的な培地交換は、使用済みの培地の10~95%を取り出し、等体積の新鮮なステージ3の培地で置き換えることで実行される。一部の実施形態では、非接着性表面は、超低接着性プレートまたはフラスコである。一部の実施形態では、非接着性表面は、気体透過性膜(例えばG-Rex(登録商標))である。一部の実施形態では、非接着性表面は、穏やかな撹拌を伴う細胞培養バッグまたは容器である。いずれの場合も、preMK(ステージ2培養物から新たに回収したもの、または凍結保存ストックから解凍したもののいずれか)は、1ml当たり10万~1000万の密度でステージ3培地中に懸濁させ、容器に導入される。例えば、preMKは、1ml当たり100万から150万個、1ml当たり100万から200万個、1ml当たり100万から300万個、1ml当たり100万から400万個、1ml当たり200万から500万個、1ml当たり200万から600万個、1ml当たり300万から700万個、1ml当たり300万から800万個、1ml当たり500万から900万個、または1ml当たり800万から1000万個の密度であってもよい。一部の実施形態では、preMKは、1ml当たり10万から150万個、1ml当たり20万から150万個、1ml当たり30万から150万個、1ml当たり40万から150万個、1ml当たり50万から150万個、1ml当たり60万から150万個、1ml当たり70万から150万個、1ml当たり80万から150万個、または1ml当たり90万から150万個の密度であってもよい。細胞を合計1~5日間(例えば、3日間)培養して、成熟MKへの分化を可能にする。一部の実施形態では、毎日の半分の培地交換は、使用済みの培地の10~95%を取り出し、等体積の新鮮なステージ3の培地で置き換えることで実行される。ステージ3培養の最後に、得られた細胞はサイズおよび倍数性が増大しており、成熟巨核球を示す多くの特色を示す(例えば、図34から42に示され、後述される通りである)。
Cells are then incubated at between 37° C. and 40° C. (eg, 39° C.) with between 5 and 20% CO 2 (eg, between 7% and 10%) and between 5 and 20% O 2 . It can be incubated for up to 5 days. In some embodiments, daily partial medium changes are performed by removing 10-95% of the spent medium and replacing it with an equal volume of
一部の実施形態では、ステージ3の間に、巨核球前駆細胞は、数日以内に成熟MKに分化する。一部の実施形態では、初期の均一な小さく丸い屈折性の細胞(図20A)は、2~4日目にサイズおよび倍数性が増大し始める(図20B、20C)。同時に、血小板前駆体を産生するMKは、容易に観察することができる(図20D)。ステージ3の3~4日に、成熟MKマーカーであるCD42aおよびCD42bを共発現するCD61+(巨核球系列)細胞の割合が劇的に増大し、90%を超えるレベルに達し得る(図21B)。一部の実施形態では、ステージ3培養物中の成熟MKは、ステージ3の最後の1~24時間(例えば、5時間)にわたりヘパリンおよびROCK阻害剤の濃度を調整することによって、血小板前駆体を産生するように誘導することができる。この作用は、血小板前駆体を形成する能力の読み出しとして利用することができ、および/または血小板産生のために設計された血小板バイオリアクターまたは他の系の環境において血小板生成を同調および増大させるために利用することができる。例えば、一部の実施形態では、ステージ3分化は、例えばその内容が参照によりその全体として本明細書に組み込まれるPCT/US18/21354に記載されているミリフルイディクス(millifluidic)バイオリアクターで実行される。
In some embodiments, during
ステージ4.成熟巨核球からの血小板およびプレ血小板産生
ステージ3の後、血小板は、成熟MKによって培養培地に産生される。これらの血小板は、回収し、定量化し、フローサイトメトリー、電子顕微鏡法、および蛍光顕微鏡法によって評価することができ、それにより、その真正な血小板としての正体が確認される(図44Aおよび44B)。一部の実施形態では、血小板は、4~5日後に放出される。
血小板およびプレ血小板は、MKを何回か繰り返してせん断応力に供することによって、iPSC由来巨核球から産生される。一部の実施形態では、これは、成熟巨核球をミリフルイディクスバイオリアクターに播種することによって達成することができる。(図63A~66E)。好適なバイオリアクターの様々な非限定的な実施形態は、US9,795,965;US2017/0183616;US2018/0334652;WO2018165308に記載されており、それらの全体は参照により本明細書に組み込まれる。 Platelets and pre-platelets are produced from iPSC-derived megakaryocytes by repeatedly subjecting MKs to shear stress. In some embodiments, this can be achieved by seeding a millifluidics bioreactor with mature megakaryocytes. (FIGS. 63A-66E). Various non-limiting embodiments of suitable bioreactors are described in US9,795,965; US2017/0183616; US2018/0334652; WO2018165308, which are incorporated herein by reference in their entirety.
血小板を産生するための追加の方法は、本明細書において予期される。例えば、血小板は、その内容が参照によりその全体として本明細書に組み込まれるUS9,763,984で開示された方法を使用して産生することができる。簡単に述べると、ステージ3の巨核球は、以下のうちの1つまたは複数:トロンボポエチン、または幹細胞因子(SCF)、トロンボポエチン(TPO)、インターロイキン-11、少なくとも1つのROCK阻害剤、およびヘパリンから選択される少なくとも1つの試薬を含む造血細胞増大培地と接触させてもよい。一部の実施形態では、ステージ3のものと同様の培養培地および増殖因子を使用することができる。本方法によって産生された血小板は、治療剤と共に負荷してもよいし、または目的の作用物質を含むように遺伝子改変してもよい。
Additional methods for producing platelets are contemplated herein. For example, platelets can be produced using the method disclosed in US 9,763,984, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. Briefly,
3D系
充填層バイオリアクター
一部の実施形態では、3Dのスケーラブルな充填層バイオリアクターは、preMK、巨核球、血小板、または巨核球および血小板のうちの1つまたは複数の産生のために使用することができる。一部の実施形態では、充填層バイオリアクターは、ステージ1およびステージ2培養に使用することができる(図4)。例えば、充填層リアクターは、PSCの造血性内皮細胞への分化、続いてpreMKの産生に使用することができる。充填層リアクターキャリアは、マイクロサイズまたはマクロサイズのいずれであってもよく、生体適合性プラスチック、金属、ガラス、または天然材料、例えばアルギネートから形成することができる。一部の実施形態では、キャリアは、PTFEから、ラシヒリングの形状に、例えば1mmのラシヒリングに形成される。一部の実施形態では、キャリアは、上述したマトリクスでコーティングされていてもよい。一部の実施形態では、キャリアは、ラミニン、例えば組換えヒトタンパク質であるラミニン521でコーティングされていてもよい。一部の実施形態では、多能性細胞は、凝集塊としてキャリア上に播種することができる。一部の実施形態では、培地は、毎日の培地交換で、取り出して、ステージ1の培地で置き換えることができる。一部の実施形態では、ステージ1の間、多能性細胞は、充填層リアクター中のキャリアの内部に成長領域を示し得る。一部の実施形態では、初期における多能性細胞の造血性内皮への分化(すなわち定方向分化のステージ1)、加えて、preMKのさらなる分化および放出(すなわち定方向分化のステージ2)は、同じ容器で行うことができる。例えば、充填層バイオリアクターは、多能性細胞、例えばiPSCが播種された、ラミニン-521でコーティングされたマクロキャリアを含んでいてもよい。次いで充填層は、培地の連続流に曝露されてもよく、それにより造血性内皮へのステージ1分化が可能になる。培地は、充填層に浸透させた後、馴化チャンバーに循環させることができ、そこで新鮮な培地構成成分が添加され、酸素/CO2濃度は、スパージングまたは他の手段を介して調整されてもよく、その後、培地は、細胞に再循環することができる。
3D-based packed bed bioreactor In some embodiments, a 3D scalable packed bed bioreactor is used for the production of one or more of preMK, megakaryocytes, platelets, or megakaryocytes and platelets can be done. In some embodiments, packed bed bioreactors can be used for
ステージ1の完了時に、培地は、ステージ2の分化および産生ならびにpreMKの放出が可能になるように切り換えることができる。適切なサイズおよび形状にしたキャリア、例えば1mmのラシヒリングは、放出された細胞の充填層を通る浸透および収集および凍結貯蔵のためのリアクターからの浸透を可能にするのに十分な培地の流れおよびチャネル幅を可能にし得る。一部の実施形態では、この設計は、細胞が受けるせん断力を減少させることができ、その灌流に基づく設計のために効率的な培地使用を可能にすることができ、それらが放出される場合、preMKの連続的な収集を可能にすることができる。
Upon completion of
撹拌槽バイオリアクターにおける自己凝集性スフェロイド
一部の実施形態では、ある特定のプロセスステップは、スケーラブルな3D解決策を使用して行ってもよく、このステップは、撹拌または振とうされた容器中で懸濁した自己凝集性スフェロイドを使用して分化を実行することを含み得る(図3)。一部の実施形態では、このような容器は、表面上の特異的および非特異的な細胞固定を阻害することで、細胞を懸濁状態にするために、親水性または中性電荷を有するコーティングで表面コーティングされた低接着性表面または非接着性表面を含んでいてもよい。多能性細胞は、単一細胞に解離し、多能性幹細胞培養培地、例えば、これだけに限定されないが、Essential 8培地(ThermoFisher)、StemFlex培地(Thermofisher)、またはNutriStem培地(Biological Industries)中に再懸濁することができる。一部の実施形態では、維持培地は、ROCK阻害剤、例えば、これだけに限定されないが、Y27632、H1152、またはそれらの組合せなどが補充されてもよい。一部の実施形態では、培地は、上皮増殖因子ファミリーメンバー、例えば、ヘレグリン-ベータ-1を含んでいてもよい。一部の実施形態では、培地は、可溶性ラミニン、例えば、組換えラミニン521を含んでいてもよい。一部の実施形態では、ヘレグリン-ベータ-1の使用は、24時間未満(例えば、18~22時間)に制限される。次いで多能性細胞は、低接着性または非接着性容器中でインキュベートし、標準的な培養条件(例えば、37C、5%CO2、20%O2)で撹拌に供されてもよい。撹拌を提供するための一部の実施形態において、インキュベーション容器は、一定撹拌で、オービタルシェーカー、またはシェーカーフラスコまたはスピナーフラスコ上に設置されていてもよいし、または制御撹拌槽バイオリアクターを使用してもよい。24時間以内に、多能性細胞が自己凝集して、直径およそ50~150umのスフェロイドを形成することができる。撹拌を中断すると、スフェロイドは、容器の底部に沈降することができる。
Self Aggregating Spheroids in Stirred Tank Bioreactors In some embodiments, certain process steps may be performed using scalable 3D solutions, which are performed in a stirred or shaken vessel. Differentiation can be performed using suspended self-aggregating spheroids (Fig. 3). In some embodiments, such containers are coated with hydrophilic or neutrally charged coatings to keep cells in suspension by inhibiting specific and non-specific cell fixation on the surface. may include a low-adhesion surface or a non-adhesion surface that is surface-coated with Pluripotent cells are dissociated into single cells and placed in a pluripotent stem cell culture medium such as, but not limited to, Essential 8 medium (ThermoFisher), StemFlex medium (ThermoFisher), or NutriStem medium (Biological Industries). Can be resuspended. In some embodiments, the maintenance medium may be supplemented with a ROCK inhibitor, such as, but not limited to Y27632, H1152, or combinations thereof. In some embodiments, the medium may contain an epidermal growth factor family member, eg, heregulin-beta-1. In some embodiments, the medium may contain soluble laminin, eg, recombinant laminin-521. In some embodiments, use of heregulin-beta-1 is restricted to less than 24 hours (eg, 18-22 hours). Pluripotent cells may then be incubated in low-adherent or non-adherent vessels and subjected to agitation at standard culture conditions (eg, 37C, 5% CO2, 20% O2). In some embodiments to provide agitation, the incubation vessel may be placed on an orbital shaker, or a shaker or spinner flask, or using a controlled stirred-tank bioreactor, with constant agitation. good too. Within 24 hours, pluripotent cells can self-aggregate to form spheroids approximately 50-150 um in diameter. When agitation is discontinued, the spheroids are allowed to settle to the bottom of the container.
次いで、培地をステージ1分化培地と部分的または完全に交換して、造血性内皮への分化を促進することができ、撹拌は、低酸素条件(例えば、37℃、5%CO2、5%O2)でのインキュベーションを伴い再開することができる。部分的または完全な培地交換は、定期的に(例えば、毎日)実行することができ、その期間中、スフェロイドはより大きく成長し、特徴的な構造および形状を発達させることができる。例えば、図22Aで示されるように、スフェロイドは、合計6日間(37℃、5%CO2、5%O2で4日間、続いて37℃、5%CO2、20%O2で2日間)培養することができる。図29Aで示されるように、6日目に、スフェロイドは、より大きく、より濃くなり、さらに不規則な表面を有する。
The medium can then be partially or completely replaced with
ステージ2に移行するために、撹拌を中断してもよく、スフェロイドを容器の底部に沈降させてもよい。次いで、培地をステージ2分化培地と部分的または完全に交換して、分化とそれに続くpreMKを含有する懸濁細胞の放出を促進することができる。その後定期的に(例えば、毎日)、懸濁細胞を収集してもよいし、部分的な培地交換を実行してもよい。放出されたステージ2細胞は、撹拌を中断し、凝集体を容器の底部に沈降させ、放出された懸濁細胞に伴う培地を収集することによって回収することができる。その後、培地半分の取換えは、付着細胞層または3D凝集体の上部に新鮮なステージ2の培地の元の体積の半分を添加することによって開始させることができる。培地中に収集された細胞のアリコートを、フローサイトメトリーによる生存細胞の数え上げおよびバイオマーカー分析のために取り出すことができる。次いで細胞の残りは、遠心分離、対向遠心による水簸、音波による分離、または他の関連技術によって濃縮することができる。濃縮後、半分の培地の取換えは、付着細胞層または3D凝集体に元の体積の半分の馴化培地を添加し戻すことによって完了させることができる。一部の実施形態では、追加の体積の新鮮な培地を添加してもよく、この場合、培養物の総体積を増大させるという正味の影響が伴う。一部の実施形態では、新鮮なステージ2の培地の置き換えまたは添加の代わりに、具体的な培地構成成分を培養物にスパイクしてもよい。上清の残りを廃棄してもよく、preMKを含有する細胞ペレットは、貯蔵してもよいし、またはステージ3に直接移行させてもよい。一部の実施形態では、preMKを含有する細胞は、2日から7日の期間にわたり(例えば3日間)収集してもよく、追加で、別々の容器においてステージ2培地または他の培地中で培養してもよい。最後の回収が完了したら、preMKを含有する細胞を一緒にプールし、貯蔵するかまたはステージ3に直接移行させてもよい。一部の実施形態では、preMKは、貯蔵のために凍結保存してもよい。例えば、preMKは、Cryostor 10凍結保存培地中、-180℃で貯蔵してもよい。
To move to
ステージ3の静置培養に移行させると、3D自己凝集性スフェロイド培養物からのpreMKは、2D培養系からのpreMKと同様のMK純度を生じさせることができる。さらに、3D自己凝集性スフェロイド培養物から生成したステージ3分化培養は、その真正な巨核球としての正体と一致して、サイズが劇的に増大し、血小板前駆体を生成することが可能な細胞を含有し得る。
When transferred to Stage 3 static culture, preMKs from 3D self-aggregating spheroid cultures can yield similar MK purity as preMKs from 2D culture systems. Furthermore,
ステージ5.preMK、MK、プレ血小板、および血小板中の薬物負荷
図5~7を参照して、定義された細胞型(例えば、ステージ2からの巨核球前駆細胞、ステージ3からの成熟巨核球、ステージ4からのプレ血小板、およびステージ4からの血小板)は、治療用組成物を保持または発現するように改変することができる。一部の実施形態では、これらの細胞型は、治療用組成物の封入および/または表面コンジュゲーション(他の方法のなかでも)の目的のために回収される。一部の実施形態では、治療用組成物は、小分子、生物製剤、核酸、または後述するものを含めた他のあらゆる形態の治療物質を含む。細胞型のいずれかに、またはその上に負荷された目的の治療剤は、(これだけに限定されないが)がん、血液病、肝疾患、肺疾患などの様々な適応症に使用することができる。
一部の実施形態では、治療用組成物を細胞懸濁物と共にインキュベートすることによって、標的細胞に治療用組成物を負荷することができる。一部の実施形態では、治療物質は、細胞によって能動的に取り込まれるが(例えば、受容体依存性の取り込み)、他の実施形態では、治療物質は、細胞によって受動的に取り込まれる(例えば血小板の開放小管系内への埋め込みによる、および/または受動拡散による、例えば受容体非依存性のエンドサイトーシス)。一部の実施形態では、本発明の方法は、治療用組成物の効率的な取り込みのために細胞の物理的または化学的な変形を必要としない。細胞によって取り込まれる治療剤は、細胞内に、例えば細胞の分泌顆粒中に貯蔵される。 In some embodiments, target cells can be loaded with the therapeutic composition by incubating the therapeutic composition with the cell suspension. In some embodiments, therapeutic agents are actively taken up by cells (e.g., receptor-dependent uptake), while in other embodiments, therapeutic agents are passively taken up by cells (e.g., platelet and/or by passive diffusion, eg, receptor-independent endocytosis). In some embodiments, the methods of the invention do not require physical or chemical modification of cells for efficient uptake of therapeutic compositions. A therapeutic agent that is taken up by a cell is stored intracellularly, eg, in secretory granules of the cell.
一部の実施形態では、治療用組成物は、細胞(すなわち、巨核球前駆細胞、成熟巨核球、プレ血小板、および血小板)の表面にコンジュゲートされる。一部の実施形態では、コンジュゲーションは、当業者公知の技術を使用する細胞表面の機能化を必要とする。一部の実施形態では、治療用組成物は、細胞表面または細胞表面上の官能基と結合できる、またはそれ以外の方法でそれらと相互作用できる反応性部分を含むことになる。 In some embodiments, therapeutic compositions are conjugated to the surface of cells (ie, megakaryocyte progenitor cells, mature megakaryocytes, pre-platelets, and platelets). In some embodiments, conjugation requires cell surface functionalization using techniques known to those of skill in the art. In some embodiments, the therapeutic composition will comprise a reactive moiety capable of binding to or otherwise interacting with a cell surface or functional groups on the cell surface.
一部の実施形態では、iPSCは、治療用ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの産生、それに続くiPSCから巨核球および血小板への定方向分化のための導入遺伝子を発現させるように遺伝子操作されていてもよい。iPSCへの導入遺伝子送達のためのウイルス形質導入および他の方法は、pre-MK、MK、およびPLCにおける効率的な転写および翻訳を伴う薬物として使用することができる生物製剤の安定な発現をもたらすために使用することができる。 In some embodiments, iPSCs may be genetically engineered to express transgenes for production of therapeutic polynucleotides or polypeptides followed by directed differentiation of iPSCs into megakaryocytes and platelets. . Viral transduction and other methods for transgene delivery to iPSCs result in stable expression of biologics that can be used as drugs with efficient transcription and translation in pre-MKs, MKs, and PLCs can be used for
巨核球および血小板
一部の実施形態では、本開示は、in vitroにおいてPSC細胞または細胞株から引き出された巨核球前駆細胞、巨核球、プレ血小板、血小板前駆体または血小板を提供する。本開示の態様によると、PSC細胞または細胞株から引き出された巨核球前駆細胞、巨核球、プレ血小板、血小板前駆体または血小板は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第9,763,984号の方法または国際出願第PCT/US2018/021354号に開示されているバイオリアクターを使用して産生される。
Megakaryocytes and Platelets In some embodiments, the present disclosure provides megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, pre-platelets, platelet precursors or platelets derived from PSC cells or cell lines in vitro. According to aspects of the present disclosure, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, pre-platelets, platelet precursors or platelets derived from PSC cells or cell lines are described in US Pat. 9,763,984 or using the bioreactor disclosed in International Application No. PCT/US2018/021354.
一部の実施形態では、本開示は、巨核球または巨核球前駆細胞を含む単離された細胞の集団を提供する。 In some embodiments, the disclosure provides an isolated population of cells comprising megakaryocytes or megakaryocyte progenitor cells.
一部の実施形態では、本開示は、巨核球または巨核球前駆細胞を含有する組成物を提供する。本開示の一部の実施形態では、巨核球、巨核球前駆細胞またはそれらの産物を含む組成物が開示される。 In some embodiments, the present disclosure provides compositions containing megakaryocytes or megakaryocyte progenitor cells. In some embodiments of the present disclosure, compositions comprising megakaryocytes, megakaryocyte progenitor cells or products thereof are disclosed.
本開示の一部の実施形態によると、巨核球、巨核球前駆細胞またはそれらの産物は、形状、サイズおよび/または表現型が均質である。本開示の巨核球、巨核球前駆細胞またはそれらの産物は、バイオマーカーの発現、サイズ、倍数性、数および純度に、対応するヒト細胞における変動性とは特徴的に異なる変動性を含み得ることが理解されるべきである。一部の実施形態では、そのような変動性を有意に低下させることができる。一部の実施形態では、細胞集団を、天然に存在する細胞の変動性よりも低いまたは高い所望の変動性を有するように創出することができる。 According to some embodiments of the present disclosure, megakaryocytes, megakaryocyte progenitor cells or products thereof are homogeneous in shape, size and/or phenotype. that megakaryocytes, megakaryocyte progenitor cells or products thereof of the present disclosure may contain variability in biomarker expression, size, ploidy, number and purity that is characteristically different from variability in corresponding human cells should be understood. In some embodiments, such variability can be significantly reduced. In some embodiments, cell populations can be created to have a desired variability that is lower or higher than that of naturally occurring cells.
一部の実施形態では、巨核球前駆細胞(preMK)は、マーカーであるCD43およびCD41の発現、およびCD14の欠如(すなわち、CD14-、CD41+、CD43+)を特徴とする。CD42bの追加的な発現により、巨核球前駆細胞が成熟巨核球への最終的な成熟化の過程にあることが示され得る。ある特定の実施形態では、分化培養下で生成した巨核球前駆細胞は非接着性であり、培養培地中を自由に浮遊し得る。 In some embodiments, megakaryocyte progenitor cells (preMK) are characterized by expression of the markers CD43 and CD41, and lack of CD14 (ie, CD14 − , CD41 + , CD43 + ). Additional expression of CD42b may indicate that megakaryocyte progenitor cells are in the process of terminal maturation into mature megakaryocytes. In certain embodiments, megakaryocyte progenitor cells generated under differentiation culture are non-adherent and can float freely in the culture medium.
一部の実施形態では、本巨核球は、CD42a+、CD42b+、CD41+、CD61+、GPVI+、およびDNA+のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42a+、CD42b+、CD41+、CD61+、およびDNA+のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42b+、CD61+、およびDNA+のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42a+、CD61+、およびDNA+のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42a+、CD41+、およびDNA+のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42b+、CD41+、CD61+、およびDNA+のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42b+、CD42a+、CD61+、およびDNA+のうちのうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、本巨核球は、CD42b+、CD42a+、CD41+、およびDNA+のうちのうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、巨核球は、CD41+CD61+CD42b+GPVI+である。一部の実施形態では、巨核球は、CD41+CD61+CD42a+GPVI+である。 In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42a + , CD42b + , CD41 + , CD61 + , GPVI + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42a + , CD42b + , CD41 + , CD61 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42b + , CD61 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42a + , CD61 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42a + , CD41 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42b + , CD41 + , CD61 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42b + , CD42a + , CD61 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is one or more of CD42b + , CD42a + , CD41 + , and DNA + . In some embodiments, the megakaryocyte is CD41 + CD61 + CD42b + GPVI + . In some embodiments, the megakaryocyte is CD41 + CD61 + CD42a + GPVI + .
一部の実施形態では、本巨核球は、CD61+およびDNA+であり、直径が約10~50μmである。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法によって産生される巨核球の平均サイズは、10μmから20μmの間、11μmから19μmの間、12μmから18μmの間、13μmから17μmの間、14μmから16μmの間、14μmから15μmの間である。一部の実施形態では、本明細書に記載の方法によって産生される巨核球の平均サイズは、14.5μmである。一部の実施形態では、本巨核球の直径は、約10~20μmである。一部の実施形態では、本巨核球の直径は、約10~30μmである。一部の実施形態では、本巨核球の直径は、約10~40μmである。一部の実施形態では、本巨核球の直径は、約10~50μmである。一部の実施形態では、本巨核球の直径は、約20~40μmである。一部の実施形態では、本巨核球の直径は、約25~40μmである。 In some embodiments, the megakaryocyte is CD61 + and DNA + and is about 10-50 μm in diameter. In some embodiments, the average size of the megakaryocytes produced by the methods described herein is between 10 μm and 20 μm, between 11 μm and 19 μm, between 12 μm and 18 μm, between 13 μm and 17 μm, 14 μm to 16 μm, and between 14 μm and 15 μm. In some embodiments, the average size of megakaryocytes produced by the methods described herein is 14.5 μm. In some embodiments, the megakaryocyte has a diameter of about 10-20 μm. In some embodiments, the megakaryocyte has a diameter of about 10-30 μm. In some embodiments, the megakaryocyte has a diameter of about 10-40 μm. In some embodiments, the megakaryocyte has a diameter of about 10-50 μm. In some embodiments, the megakaryocyte has a diameter of about 20-40 μm. In some embodiments, the megakaryocyte has a diameter of about 25-40 μm.
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法によって産生された本巨核球は、2N-16Nの倍数性を有する。一部の実施形態では、本巨核球は、少なくとも4N、8N、または16Nの倍数性を有する。一部の実施形態では、本巨核球は、4N~16Nの倍数性を有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される方法によって産生された本巨核球は、ステージ3培養の72時間において、4Nより高次のDNAを有するCD61+細胞が16%+/-11.4%である。 In some embodiments, the megakaryocytes produced by the methods described herein have a polyploidy of 2N-16N. In some embodiments, the megakaryocyte has a ploidy of at least 4N, 8N, or 16N. In some embodiments, the megakaryocyte has a polyploidy of 4N-16N. In some embodiments, the megakaryocytes produced by the methods described herein have 16% +/−11. 4%.
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法によって産生された巨核球集団の少なくとも50%は、CD61+およびDNA+であり、2Nから16Nの倍数性を有する。例えば、代表的なiPSC分化培養物からの巨核球(すなわちベータ-1-チューブリン陽性ステージ3細胞)は、約9μmから約27μmのサイズ範囲を有し、中央値は15μmである(図40B)。この平均サイズは、様々な骨髄供給源からの「正常な」巨核球と同様に匹敵する(図40C)。
In some embodiments, at least 50% of the megakaryocyte population produced by the methods described herein are CD61 + and DNA + and have a polyploidy of 2N to 16N. For example, megakaryocytes (ie beta-1-tubulin
一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも50%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも55%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも65%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも60%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも70%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも75%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも80%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも85%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも90%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも95%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも98%のCD42b+CD61+DNA+細胞を含有する。 In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 50% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 55% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 65% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 60% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 70% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 75% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 80% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 85% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 90% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 95% CD42b + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 98% CD42b + CD61 + DNA + cells.
一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも50%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも55%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも65%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも60%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも70%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも75%のCD42b+CD41+CD61+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも80%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも85%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも90%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも95%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも98%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。 In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 50% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 55% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 65% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 60% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 70% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 75% CD42b + CD41 + CD61 + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 80% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 85% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 90% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 95% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 98% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells.
一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも50%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも55%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも65%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも60%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも70%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも75%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも80%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも85%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも90%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも95%のCD42b+CD42a+CD61+DNA+細胞を含有する。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、少なくとも98%のCD42b+CD41+CD61+DNA+細胞を含有する。 In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 50% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 55% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 65% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 60% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 70% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 75% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 80% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 85% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 90% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 95% CD42b + CD42a + CD61 + DNA + cells. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 98% CD42b + CD41 + CD61 + DNA + cells.
一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、倍数性が4Nまたはそれよりも大きい巨核球を少なくとも50%含有する。一部の実施形態では、少なくとも50%の巨核球の倍数性が4N~16Nである。一部の実施形態では、少なくとも60%の巨核球の倍数性が4N~16Nである。一部の実施形態では、少なくとも70%の巨核球の倍数性が4N~16Nである。一部の実施形態では、少なくとも80%の巨核球の倍数性が4N~16Nである。一部の実施形態では、少なくとも90%の巨核球の倍数性が4N~16Nである。一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、平均倍数性が4Nである巨核球を含有する。 In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains at least 50% megakaryocytes with a ploidy of 4N or greater. In some embodiments, at least 50% of the megakaryocytes have a polyploidy of 4N-16N. In some embodiments, at least 60% of the megakaryocytes have a polyploidy of 4N-16N. In some embodiments, at least 70% of the megakaryocytes have a polyploidy of 4N-16N. In some embodiments, at least 80% of the megakaryocytes have a polyploidy of 4N-16N. In some embodiments, at least 90% of the megakaryocytes have a polyploidy of 4N-16N. In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains megakaryocytes with an average ploidy of 4N.
一部の実施形態では、単離された細胞の集団または組成物は、本開示の巨核球から生成された血小板前駆体、プレ血小板または血小板を含有する。一部の実施形態では、血小板前駆体、プレ血小板または血小板は、CD42b+CD61+DNA-細胞である。一部の実施形態では、巨核球は、in vitroにおいてhiPSC細胞または細胞株の分化によって産生される。 In some embodiments, the isolated population or composition of cells contains platelet precursors, pre-platelets or platelets generated from the megakaryocytes of the present disclosure. In some embodiments, the platelet precursors, preplatelets or platelets are CD42b + CD61 + DNA − cells. In some embodiments, megakaryocytes are produced by differentiation of hiPSC cells or cell lines in vitro.
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法によって産生される巨核球は、以下の1つまたは複数を含む:(a)免疫蛍光顕微鏡によるMK顆粒の含有量:アルファ顆粒についてはPF4およびVFW、高密度顆粒についてはLAMP-1およびセロトニン;(b)遺伝子発現データ:Oct4-、Nanog-、Sox2-、Zfp42-、Zfpm1+、Nfe2+、Runx1+、Meis1+、Gata1+;(c)低フィブリノーゲン、セロトニン、およびLDLを有する/フィブリノーゲン、セロトニン、およびLDLを有さない、ならびに(d)血漿と一緒にインキュベートすると、フィブリノーゲン、セロトニン、およびLDLを取り込むことができる。 In some embodiments, the megakaryocytes produced by the methods described herein comprise one or more of the following: (a) content of MK granules by immunofluorescence microscopy: PF4 for alpha granules and (b) gene expression data: Oct4-, Nanog-, Sox2-, Zfp42-, Zfpm1+, Nfe2+, Runx1+, Meis1+, Gata1+; (c) low fibrinogen, serotonin; and has LDL/does not have fibrinogen, serotonin and LDL, and (d) can take up fibrinogen, serotonin and LDL when incubated with plasma.
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法によって産生される巨核球は、増殖因子、サイトカイン、ケモカイン、および関連因子の特徴的な発現プロファイルを有する(図42)。一部の実施形態では、本開示は、血小板由来増殖因子アイソフォームPDGF-AAまたはPDGF-BB、血管内皮増殖因子(VEGF)、上皮増殖因子(EGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF-2)、造血成長因子であるFlt3L、G-CSF、GM-CSF、インターロイキン(IL-1RA、IL-8、もしくはIL-16)、CXCケモカインファミリーメンバーであるCXCL1(GROアルファ)もしくはCXCL12(SDF-1)、TNFスーパーファミリーメンバーであるsCD40LもしくはTRAIL、またはCCケモカインファミリーメンバーであるCCL5(RANTES)、CCL11(エオタキシン-1)、CCL21(6CKine)もしくはCCL24(エオタキシン-2)などの因子を含み得る本巨核球を含む組成物または医薬組成物を提供する。一部の実施形態では、本開示は、本巨核球の溶解物を含む組成物または医薬組成物を提供する。そのような溶解物は、当技術分野で公知の任意の方法によって、例えば、preMKまたはMKの膜を、その完全性を損なうウイルス、酵素的、または浸透圧機構によって破壊することによって調製することができる。溶解物は、一部の実施形態では、特定の適用の必要性に応じて、追加的な作用物質を含み得る、または異なる組成物(液体、ペーストなど)として調製することができる。一部の実施形態では、そのような組成物は、血小板由来増殖因子アイソフォームPDGF-AAまたはPDGF-BB、血管内皮増殖因子(VEGF)、上皮増殖因子(EGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF-2)、造血成長因子であるFlt3L、G-CSF、GM-CSF、インターロイキン(IL-1RA、IL-8、またはIL-16)、CXCケモカインファミリーメンバーであるCXCL1(GROアルファ)もしくはCXCL12(SDF-1)、TNFスーパーファミリーメンバーであるsCD40LもしくはTRAIL、またはCCケモカインファミリーメンバーであるCCL5(RANTES)、CCL11(エオタキシン-1)、CCL21(6CKine)もしくはCCL24(エオタキシン-2)などの因子を含み得る。 In some embodiments, megakaryocytes produced by the methods described herein have characteristic expression profiles of growth factors, cytokines, chemokines, and related factors (Figure 42). In some embodiments, the present disclosure provides platelet-derived growth factor isoforms PDGF-AA or PDGF-BB, vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (FGF- 2) hematopoietic growth factors Flt3L, G-CSF, GM-CSF, interleukins (IL-1RA, IL-8, or IL-16), CXC chemokine family members CXCL1 (GROalpha) or CXCL12 (SDF -1), the TNF superfamily members sCD40L or TRAIL, or the CC chemokine family members CCL5 (RANTES), CCL11 (eotaxin-1), CCL21 (6CKine) or CCL24 (eotaxin-2). Compositions or pharmaceutical compositions comprising the present megakaryocytes are provided. In some embodiments, the present disclosure provides compositions or pharmaceutical compositions comprising the subject megakaryocyte lysates. Such lysates can be prepared by any method known in the art, for example, by disrupting the preMK or MK membrane by viral, enzymatic, or osmotic mechanisms that compromise its integrity. can. The lysate, in some embodiments, may contain additional agents or can be prepared as a different composition (liquid, paste, etc.), depending on the needs of a particular application. In some embodiments, such compositions comprise platelet-derived growth factor isoforms PDGF-AA or PDGF-BB, vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (FGF-2), hematopoietic growth factor Flt3L, G-CSF, GM-CSF, interleukin (IL-1RA, IL-8, or IL-16), CXC chemokine family member CXCL1 (GROalpha) or Factors such as CXCL12 (SDF-1), TNF superfamily members sCD40L or TRAIL, or CC chemokine family members CCL5 (RANTES), CCL11 (eotaxin-1), CCL21 (6CKine) or CCL24 (eotaxin-2) can include
一部の実施形態において、この例では公知のサイズの較正ビーズを使用したフローサイトメトリーによって決定した場合、本iPSC由来の血小板は、直径が2~5μm(例えば、直径が3μm)であり、プレ血小板は、直径が5μmより大きい(図43A)。これらの血小板は、ゲノム物質を検出するDNAインターカレート色素であるDRAQに関して陰性染色され、血小板特異的表面受容体であるCD61に関して陽性染色され、DRAQ-CD61+ゲート内において様々な程度の生存細胞(カルセインAM)およびCD42a発現を有することが観察されている。またヒトiPSC由来血小板からのDRAQ-CD61+細胞も、血小板活性化のマーカーであるCD62pに関して陰性染色されることから、培養物から回収したときにそれらが適切に休止した静止状態にあることが示唆される(図45)。何回か繰り返して、抗体染色およびそれに続くフローサイトメトリーによってヒトドナー血小板に対して評価した場合(図46C)、iPSC由来巨核球から分化したPLCは、コラーゲンに結合する受容体であるGPVIを欠如している。 In some embodiments, the iPSC-derived platelets are 2-5 μm in diameter (eg, 3 μm in diameter) as determined by flow cytometry using calibration beads of known size in this example, Platelets are larger than 5 μm in diameter (FIG. 43A). These platelets stained negatively for DRAQ, a DNA intercalating dye that detects genomic material, and positively for CD61, a platelet-specific surface receptor, with varying degrees of viable cells within the DRAQ-CD61+ gate ( have been observed to have calcein AM) and CD42a expression. DRAQ-CD61+ cells from human iPSC-derived platelets also stained negatively for CD62p, a marker of platelet activation, suggesting that they were in a properly resting, quiescent state when harvested from culture. (Fig. 45). Several times, PLCs differentiated from iPSC-derived megakaryocytes lack GPVI, a receptor that binds collagen, when assessed against human donor platelets by antibody staining and subsequent flow cytometry (Fig. 46C). ing.
本明細書に記載されるヒトiPSC由来血小板は、より短い時間枠にわたり、そのGPVI発現の欠如およびより多くのトロンビン生成に関して、一次ヒトドナー由来血小板と区別することができる(図46C~47)。それらは、精巣挙筋の細動脈における血栓形成のマウスin vivoレーザー傷害モデルにおいて、ヒトドナー由来血小板と同様にふるまい、それにおいて、傷害を受けた血管中の近位部位への輸注の後に、本明細書に記載されるドナー血小板(図48A)およびヒトiPSC由来血小板(図48B)の両方が、発達中の血栓に取り込まれる。このデータは、培養物から回収された場合、その静止を阻害しないヒトiPSC由来血小板の固有な特色、およびin vivoにおいて血栓に寄与するその能力を実証する(図48B)。これらのデータは、一次血小板とヒトiPSC由来血小板との間で、止血および血栓症に関する血小板の機能性の同様の読み出しを実証する。 The human iPSC-derived platelets described herein can be distinguished from primary human donor-derived platelets for their lack of GPVI expression and more thrombin generation over a shorter time frame (FIGS. 46C-47). They behaved similarly to human donor-derived platelets in a mouse in vivo laser injury model of thrombus formation in the arterioles of the cremaster, in which, following infusion to a proximal site in the injured blood vessel, they were described herein. Both donor platelets (Fig. 48A) and human iPSC-derived platelets (Fig. 48B) described in the literature are incorporated into the developing thrombus. This data demonstrates a unique feature of human iPSC-derived platelets that do not inhibit their quiescence when harvested from culture, and their ability to contribute to thrombus in vivo (FIG. 48B). These data demonstrate similar readouts of platelet functionality with respect to hemostasis and thrombosis between primary and human iPSC-derived platelets.
一部の実施形態において、本血小板は、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P-(休止状態で)の1つまたは複数である。一部の実施形態において、本血小板は、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、およびCD62P-のものである。一部の実施形態において、本血小板は、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P+(活性化状態で)の1つまたは複数である。一部の実施形態において、本血小板は、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、およびCD62P+である。一部の実施形態において、本血小板は、細胞表面上でGPVIを発現しないという点でドナー血小板とは異なるが、それでもなお、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P-(休止状態で)のうちの1つまたは複数、ならびに/またはCD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P+(活性化状態で)のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態において、本血小板は、細胞表面上でGPVIを発現しないという点でドナー血小板とは異なるが、それでもなおCD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、CD62P-(休止状態で)、ならびに/またはCD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P+(活性化状態で)である。一部の実施形態において、本血小板は、細胞表面上でGPVIを発現しないという点でドナー血小板とは異なるが、それでもなお、CD61およびCD62P+である。 In some embodiments, the platelets are one or more of CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, CD42a+, and CD62P- (at rest). In some embodiments, the platelets are CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, and CD62P-. In some embodiments, the platelets are one or more of CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, CD42a+, and CD62P+ (in an activated state). In some embodiments, the platelets are CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, and CD62P+. In some embodiments, the platelets differ from donor platelets in that they do not express GPVI on the cell surface, yet CD61+, DRAQ-, calcein AM+, CD42a+, and CD62P- (at rest) and/or one or more of CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, CD42a+, and CD62P+ (in an activated state). In some embodiments, the platelets differ from donor platelets in that they do not express GPVI on the cell surface, yet are CD61+, DRAQ-, calcein AM+, CD42a+, CD62P- (in resting state), and /or CD61+, DRAQ-, calcein AM+, CD42a+, and CD62P+ (in activated state). In some embodiments, the platelets differ from donor platelets in that they do not express GPVI on the cell surface, yet are CD61 and CD62P+.
一部の実施形態において、本血小板は、約1μmの直径を有する。一部の実施形態において、本血小板は、約2μmの直径を有する。一部の実施形態において、本血小板は、約3μmの直径を有する。一部の実施形態において、本血小板は、約4μmの直径を有する。一部の実施形態において、本血小板は、約5μmの直径を有する。一部の実施形態において、本血小板前駆体は、5μmまたはそれより大きい。一部の実施形態において、本血小板の直径は、約1μmから約5μmである。一部の実施形態において、本血小板の直径は、約1μmから約4μmである。一部の実施形態において、本血小板の直径は、約1μmから約3μmである。一部の実施形態において、血小板の直径は、約3μmから約4μmである。一部の実施形態において、血小板の直径は、約3μmから5μmである。 In some embodiments, the platelets have a diameter of about 1 μm. In some embodiments, the platelets have a diameter of about 2 μm. In some embodiments, the platelets have a diameter of about 3 μm. In some embodiments, the platelets have a diameter of about 4 μm. In some embodiments, the platelets have a diameter of about 5 μm. In some embodiments, the proplatelets are 5 μm or larger. In some embodiments, the platelets have a diameter of about 1 μm to about 5 μm. In some embodiments, the platelets have a diameter of about 1 μm to about 4 μm. In some embodiments, the platelets are about 1 μm to about 3 μm in diameter. In some embodiments, platelets are about 3 μm to about 4 μm in diameter. In some embodiments, platelets are about 3 μm to 5 μm in diameter.
一部の実施形態において、iPSC由来巨核球から分化したPLCは、組織因子によって刺激される場合、トロンビンを生成することにおいて効率的であり、トロンビン生成アッセイにおいて末梢血血漿からの血小板で観察されるものよりも、ラグタイムは低減し、より多くの量のトロンビンが得られる(図47および76~78)。一部の実施形態において、iPSC由来の血小板におけるトロンビン生成は、ドナー由来血小板の集団におけるトロンビン生成より2~3倍多い。一部の実施形態において、トロンビン生成は、約250nMから約850nMの最大トロンビン濃度をもたらす。一部の実施形態において、トロンビン生成は、約450から約600nMの最大トロンビン濃度をもたらす。一部の実施形態において、iPSC由来の血小板の集団における刺激と最大トロンビン濃度を達成することの間のラグタイムは、ドナー由来血小板の集団の場合のラグタイムと比較して低減される。一部の実施形態において、人工多能性幹細胞由来の血小板の集団において最大トロンビン濃度を達成することのラグタイムは、約5分から15分の間、または約7分から15分の間であり、この集団は、それぞれ約0.5×106個/mLの血小板から3×106個/mLの血小板を含む。一部の実施形態において、トロンビン生成アッセイ(TGA)において、PLCで生成した最大トロンビン濃度は、約10分で生じる。これは、ドナー由来血小板におけるトロンビン生成と比較して、ラグタイムにおける著しい低減を表す。 In some embodiments, PLCs differentiated from iPSC-derived megakaryocytes are efficient in generating thrombin when stimulated by tissue factor and are observed in platelets from peripheral blood plasma in thrombin generation assays. The lag time is reduced and a higher amount of thrombin is obtained (Figures 47 and 76-78). In some embodiments, thrombin generation in iPSC-derived platelets is 2-3 times greater than in a population of donor-derived platelets. In some embodiments, thrombin generation results in maximal thrombin concentrations of about 250 nM to about 850 nM. In some embodiments, thrombin generation results in maximal thrombin concentrations of about 450 to about 600 nM. In some embodiments, the lag time between stimulation and achieving maximum thrombin concentration in a population of iPSC-derived platelets is reduced compared to the lag time for a population of donor-derived platelets. In some embodiments, the lag time for achieving maximum thrombin concentration in the population of induced pluripotent stem cell-derived platelets is between about 5 minutes and 15 minutes, or between about 7 minutes and 15 minutes, wherein The populations contain approximately 0.5×10 6 platelets/mL to 3×10 6 platelets/mL, respectively. In some embodiments, in a thrombin generation assay (TGA), the maximum PLC-generated thrombin concentration occurs at about 10 minutes. This represents a significant reduction in lag time compared to thrombin generation in donor-derived platelets.
トロンビン生成は、トロンビン基質の、標準的な方法によって検出できる蛍光原性分子への酵素による変換によって定量化される。グラフは、hiPSC由来血小板試料における、トロンビンの急速な生成、加えてシグナルの急速な減少を示す。この作用は、90分の過程にわたり末梢血液から単離された血小板から観察されたトロンビン生成と全く対照的である。 Thrombin generation is quantified by enzymatic conversion of the thrombin substrate to a fluorogenic molecule that can be detected by standard methods. The graph shows rapid generation of thrombin in hiPSC-derived platelet samples, as well as rapid decrease in signal. This effect is in stark contrast to the thrombin generation observed from platelets isolated from peripheral blood over the course of 90 minutes.
一部の培養条件において、トロンビンを生成するのに使用されるPLCの数は、最大濃度が達成される前に観察された、産生された最大トロンビン濃度およびラグタイムに影響を与える可能性がある。例えば、一部の実施形態において、3×106個のPLCを含む培養物は、0.5×106個のPLCを含む培養物と比較してより短い期間でより高い濃度のトロンビンを生成すると予想される。一部の実施形態において、PLCにおけるトロンビン生成は、ドナー由来血小板で生成したトロンビンより2~3倍多い。一部の実施形態において、PLCにより生成した最大トロンビン濃度は、250nMから850nM、250nMから700nM、250nMから650nM、約250nMから600nM、約250から550nM、約250から500nM、または約250nMから450nMである。一部の実施形態において、PLCにより生成した最大トロンビン濃度は、約300nMから850nM、約350から850nM、約400nMから850nM、約450nMから850nM、約500nMから850nM、約550nMから850nM、約600nMから850nM、約650nMから850nM、約700nMから850nM、または約750nMから850nMである。逆に言えば、ドナー由来細胞は、同じ細胞密度で200nM未満の最大トロンビン濃度をもたらす。一部の実施形態において、組成物は、所望のトロンビン濃度を生成するために、約0.5×106から3.0×106の細胞密度を含んでいてもよい。 In some culture conditions, the number of PLCs used to generate thrombin can affect the maximum thrombin concentration produced and the lag time observed before maximum concentration is reached. . For example, in some embodiments, a culture containing 3×10 6 PLCs produces higher concentrations of thrombin in a shorter period of time compared to a culture containing 0.5×10 6 PLCs. It is expected that In some embodiments, thrombin generation in PLC is 2-3 times greater than thrombin generated in donor-derived platelets. In some embodiments, the maximum thrombin concentration generated by PLC is 250 nM to 850 nM, 250 nM to 700 nM, 250 nM to 650 nM, about 250 nM to 600 nM, about 250 to 550 nM, about 250 to 500 nM, or about 250 nM to 450 nM. . In some embodiments, the maximum thrombin concentration generated by PLC is about 300 nM to 850 nM, about 350 nM to 850 nM, about 400 nM to 850 nM, about 450 nM to 850 nM, about 500 nM to 850 nM, about 550 nM to 850 nM, about 600 nM to 850 nM , about 650 nM to 850 nM, about 700 nM to 850 nM, or about 750 nM to 850 nM. Conversely, donor-derived cells yield maximal thrombin concentrations of less than 200 nM at the same cell density. In some embodiments, the composition may comprise a cell density of about 0.5x106 to 3.0x106 to produce the desired thrombin concentration.
一部の実施形態において、本PLCは、天然に存在する、またはドナー血小板のものとは異なる特定の示差的な特色を示す。これらの特色は、成体の循環系から収集したものと比較して、iPSC由来MKバイオリアクターによって産生された生成物に固有な生物学的性質または組成を示し得る。例えば、一部の実施形態において、示差的な特色は、誘導後に一様の細胞齢を有すること、胚、胎児、または新生児の血小板により類似した発達年齢を有すること、特異的な、または変更された細胞シグナル伝達または活性化経路構造を有すること、または生物学的機能を有する生成物由来の非血小板粒子を含有することを含む。 In some embodiments, the PLC exhibits certain distinguishing features from those of naturally occurring or donor platelets. These features may indicate unique biological properties or compositions of products produced by iPSC-derived MK bioreactors compared to those harvested from the adult circulatory system. For example, in some embodiments, the distinguishing feature is having a uniform cell age after induction, having a developmental age more similar to embryonic, fetal or neonatal platelets, a specific or altered containing non-platelet particles derived from products that have a similar cell signaling or activation pathway structure or that have a biological function.
一部の実施形態において、「誘導後に一様の細胞齢を有すること」は、産生された全てのPLCが同時に誘導されたことを意味する。一部の実施形態において、PLCの産生はバイオリアクターで行われ、したがって、産生された細胞が「誘導後に一様の細胞齢を有すること」は、新たに生産された細胞(すなわち、同じ「細胞齢」、0日目)を指す。対照的に、ドナー試料における血小板は、異なる細胞齢(0日目から10日目)の混成である。ドナー血小板は、典型的にはほぼ10日目に排除される。したがって、一部の実施形態において、PLCの少なくとも60%が同じ細胞齢を有する本PLC組成物。一部の実施形態において、PLCの少なくとも70%が同じ細胞齢を有する本PLC組成物。一部の実施形態において、PLCの少なくとも80%が同じ細胞齢を有する本PLC組成物。一部の実施形態において、PLCの少なくとも90%が同じ細胞齢を有する本PLC組成物。一部の実施形態において、実質的に全てのPLCが同じ細胞齢を有する本PLC組成物。
In some embodiments, "having a uniform cell age after induction" means that all PLCs produced were induced at the same time. In some embodiments, the production of PLC is carried out in a bioreactor, and thus that the produced cells "have a uniform cell age after induction" means that the newly produced cells (i.e., the same "cell age”, day 0). In contrast, platelets in donor samples are a composite of different cell ages (
一部の実施形態において、本明細書に記載される方法に従って産生された細胞は、成体細胞よりも、胚、胎児、または新生児の血小板により類似した発達細胞齢のものである。理論に縛られることはないが、これらの細胞は、成体集団より若い発達細胞齢のものであってもよい。 In some embodiments, the cells produced according to the methods described herein are of a developmental cell age that more closely resembles embryonic, fetal, or neonatal platelets than adult cells. Without being bound by theory, these cells may be of a younger developmental cell age than the adult population.
一部の実施形態において、本明細書に記載される方法により産生された細胞は、特異的な、または変更された細胞シグナル伝達または活性化経路構造を有する。例えば、一部の実施形態において、ドナー由来血小板と比較して、本PLCは、TRAP-6に曝露される場合、低減したCD62p産生を示す。一部の実施形態において、本PLCは、TRAPまたはトロンビンへの応答の欠如を示す。一部の実施形態において、本PLCは、TGAにおいて、組織因子のシグナル伝達のトリガーがなくても(このアッセイにおいて、ドナー血小板は活性化を必要とする)、トロンビンを産生すると予想される。一部の実施形態において、微小胞または微小粒子などの生物学的機能を有する生成物由来の非血小板粒子を含有する細胞が提供される。一部の実施形態において、非血小板粒子は、微小胞または微小粒子である。 In some embodiments, cells produced by the methods described herein have specific or altered cell signaling or activation pathway structures. For example, in some embodiments, the PLCs exhibit reduced CD62p production when exposed to TRAP-6 as compared to donor-derived platelets. In some embodiments, the PLC exhibits lack of response to TRAP or thrombin. In some embodiments, the PLC is expected to produce thrombin in TGA without triggering tissue factor signaling (in this assay, donor platelets require activation). In some embodiments, cells containing non-platelet particles derived from biologically functional products such as microvesicles or microparticles are provided. In some embodiments, the non-platelet particles are microvesicles or microparticles.
一部の実施形態では、本血小板は、分泌顆粒、開放小管系、および高密度の管系を含有する(図44A)。一部の実施形態では、本血小板は、特徴的なβ1-チューブリンリングを含有する(図44B)。一部の実施形態では、本血小板は、ガラス表面上で活性化し、糸状偽足および葉状仮足を示す(図44B)。一部の実施形態では、本血小板は、凝血促進剤による刺激を受けると、より短い時間枠でトロンビンを優先的に生成する点でドナー血小板とは異なる(図47)。一部の実施形態では、本血小板は、マウスの傷害を受けた精巣挙筋の細動脈における血栓への取り込みに関して、ドナー血小板と同様にふるまう(図48)。 In some embodiments, the platelets contain secretory granules, an open canalicular system, and a dense duct system (Figure 44A). In some embodiments, the platelets contain a characteristic β1-tubulin ring (FIG. 44B). In some embodiments, the platelets activate on glass surfaces and exhibit filopodia and lamellipodia (FIG. 44B). In some embodiments, the present platelets differ from donor platelets in that they preferentially generate thrombin in a shorter time frame upon stimulation with a procoagulant (Figure 47). In some embodiments, the platelets behave similarly to donor platelets with respect to incorporation into thrombi in injured cremaster arterioles in mice (FIG. 48).
一部の態様では、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P-(休止状態で)のうちの1つまたは複数である血小板を含む組成物が提供される。一部の実施形態では、本血小板は、CD61+、DRAQ-、カルセインAM+、CD42a+、およびCD62P+(活性化状態で)のうちの1つまたは複数である。一部の実施形態では、組成物は、GPVIを発現しない血小板を含む。 In some aspects, compositions are provided that include platelets that are one or more of CD61+, DRAQ-, Calcein AM+, CD42a+, and CD62P- (at rest). In some embodiments, the platelets are one or more of CD61+, DRAQ-, calcein AM+, CD42a+, and CD62P+ (in activated state). In some embodiments, the composition comprises platelets that do not express GPVI.
微小粒子
本開示の他の態様は、人工多能性幹細胞(iPSC)由来血小板に由来する微小粒子または微小胞の集団を含む組成物であって、微小粒子は、ドナー由来血小板に由来する微小粒子の集団と比べてトロンビン生成の増加を示し、微小粒子の集団は、ほぼ同じ数のiPSC由来血小板およびドナー由来血小板に由来される、組成物を提供する。一部の実施形態において、誘導多能性幹iPSC由来血小板に由来する微小粒子の血栓形成活性は、ドナー由来血小板または巨核球に由来する微小粒子に存在する血栓形成活性より大きい。一部の実施形態において、微小粒子に存在する血栓形成活性は、約400nMの最大トロンビン濃度をもたらす。一部の実施形態において、iPSC由来血小板の集団由来の微小粒子の平均直径は、iPSC由来血小板の集団とほぼ同じ数の血小板を有するドナー由来血小板の集団由来の微小粒子の直径の50%未満である。一部の実施形態において、巨核球または血小板は、治療剤をコードする核酸分子を含むように遺伝子改変されている。
Microparticles Another aspect of the present disclosure is a composition comprising a population of induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived platelet-derived microparticles or microvesicles, wherein the microparticles are donor-derived platelet-derived microparticles The population of microparticles provides a composition that is derived from approximately the same number of iPSC-derived platelets and donor-derived platelets. In some embodiments, the thrombogenic activity of microparticles derived from induced pluripotent stem iPSC-derived platelets is greater than that present in microparticles derived from donor-derived platelets or megakaryocytes. In some embodiments, the thrombogenic activity present in the microparticles results in a maximum thrombin concentration of about 400 nM. In some embodiments, the average diameter of the microparticles from the iPSC-derived platelet population is less than 50% of the diameter of the microparticles from the donor-derived platelet population having approximately the same number of platelets as the iPSC-derived platelet population. be. In some embodiments, megakaryocytes or platelets are genetically modified to contain a nucleic acid molecule encoding a therapeutic agent.
微小胞、または微小粒子(本明細書において同義的に使用される)は、膜脂質二重層および細胞内容物からなる細胞内サイズの粒子である。血小板由来の微小胞は、抗炎症性または炎症促進性の機能の両方を発揮することができ、薬物送達のためのビヒクルとして可能性を有する。一部の実施形態において、本微小胞は、トロンビンを産生することができる(図78Aおよび図78Bを参照)。 Microvesicles, or microparticles (used interchangeably herein), are intracellular-sized particles that consist of a membrane lipid bilayer and cellular contents. Platelet-derived microvesicles can exert both anti-inflammatory or pro-inflammatory functions and have potential as vehicles for drug delivery. In some embodiments, the microvesicles are capable of producing thrombin (see Figures 78A and 78B).
一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および4μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および3μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および2.5μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および1.5μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および1.0μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.9μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.8μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.7μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.6μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.5μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.4μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.3μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.1および0.2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.2および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.3および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.4および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.5および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.6および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.7および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.8および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.9および1μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.2および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.3および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.4および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.5および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.6および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.7および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.8および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、0.9および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、1.0および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、1.5および2μmである。一部の実施形態において、本微小粒子の直径は、2.0および2.5μmである。 In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 4 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 3 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 2.5 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 1.5 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 1.0 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.9 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.8 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.7 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.6 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.5 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.4 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.3 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.1 and 0.2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.2 and 1 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.3 and 1 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.4 and 1 μm. In some embodiments, the microparticles are 0.5 and 1 μm in diameter. In some embodiments, the microparticles are 0.6 and 1 μm in diameter. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.7 and 1 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.8 and 1 μm. In some embodiments, the microparticles are 0.9 and 1 μm in diameter. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.2 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.3 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.4 and 2 μm. In some embodiments, the microparticles are 0.5 and 2 μm in diameter. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.6 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.7 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.8 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 0.9 and 2 μm. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 1.0 and 2 μm. In some embodiments, the microparticles are 1.5 and 2 μm in diameter. In some embodiments, the diameter of the microparticles is 2.0 and 2.5 μm.
一部の実施形態において、組成物がおよそ2μm未満のピークサイズを有するように、微小粒子の血栓形成性組成物が提供される。一部の実施形態において、血栓形成性微小粒子は、直径において40nmから100nmのサイズ範囲である。一部の実施形態において、血栓形成性微小粒子は、組成物の50%より多くを構成する。一部の実施形態において、血栓形成性微小粒子は、組成物の60%より多く、70%より多く、80%より多く、90%より多くまたは100%を構成する。 In some embodiments, microparticulate thrombogenic compositions are provided such that the composition has a peak size of less than approximately 2 μm. In some embodiments, the thrombogenic microparticles range in size from 40 nm to 100 nm in diameter. In some embodiments, the thrombogenic microparticles constitute greater than 50% of the composition. In some embodiments, the thrombogenic microparticles constitute greater than 60%, greater than 70%, greater than 80%, greater than 90% or 100% of the composition.
薬物送達ビヒクルとしての巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板および血小板
血小板は、血流を循環し、体内のあらゆる器官と接触することから、用途が多く、カスタマイズ可能であり、標的化可能な薬物送達系の一部として役立つ可能性が血小板にもたらされる。さらに、血小板は、その免疫調節および血管新生機能のために、腫瘍によって能動的に補充されて、免疫回避に役立ち、その成長と転移を支持する。本開示の一部の態様によれば、ex vivoの本明細書に記載されるPSC由来巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、治療用組成物、例えば薬物、小分子、生物製剤(例えばタンパク質)または同様の治療剤を送達するためのビヒクルとして使用することができる。このタイプの薬物送達の利益としては、これだけに限定されないが、薬物の透過性または保持により課せられた制限のために標的化が従来困難な組織に分子を送達する能力;標的化組織への薬物の局在化および濃縮;治療標的における選択的な放出まで巨核球/プレ血小板/血小板分泌顆粒中に薬物を隠すことによる、患者を全身処置する必要性の低減;および不要な毒性または免疫原性の回避が挙げられる。一部の実施形態では、このタイプの薬物送達はまた、所望の治療結果を達成して、全身毒性を減少させるのに必要な投薬量を低くすることができる。
Megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, pre-platelets and platelets as drug delivery vehicles Platelets offer the potential to serve as part of a bioavailable drug delivery system. Furthermore, platelets, due to their immunomodulatory and angiogenic functions, are actively recruited by tumors to aid in immune evasion and support their growth and metastasis. According to some aspects of the present disclosure, the ex vivo PSC-derived megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets described herein are used in therapeutic compositions such as drugs, It can be used as a vehicle to deliver small molecules, biologics (eg proteins) or similar therapeutic agents. Benefits of this type of drug delivery include, but are not limited to, the ability to deliver molecules to tissues that are traditionally difficult to target due to limitations imposed by drug permeability or retention; reduction of the need for systemic treatment of the patient by hiding the drug in megakaryocytes/pre-platelets/platelet secretory granules until selective release at therapeutic targets; and unwanted toxicity or immunogenicity avoidance. In some embodiments, this type of drug delivery can also lower the dosage required to achieve the desired therapeutic outcome and reduce systemic toxicity.
「治療用組成物」、「薬物」、「治療物質」、および「作用物質」という用語は、同義的に使用され、あらゆる小分子化合物、抗体、核酸分子、ポリペプチド、または他のあらゆる生物製剤またはそれらの断片を指す。一部の実施形態では、治療用組成物は、目的の標的と結合する作用物質、目的の標的に対する抗体、目的の標的のアゴニストもしくはアンタゴニスト、目的の標的のペプチドミメティクス、目的の標的に対して向けられた小型RNAまたは目的の標的の模倣物などであり得る。一部の実施形態では、治療用組成物は、目的の標的の発現および/または活性をモジュレートすることができる。 The terms "therapeutic composition," "drug," "therapeutic agent," and "agent" are used interchangeably and refer to any small molecule compound, antibody, nucleic acid molecule, polypeptide, or any other biological agent. or refer to fragments thereof. In some embodiments, the therapeutic composition is an agent that binds to the target of interest, an antibody to the target of interest, an agonist or antagonist of the target of interest, a peptidomimetic of the target of interest, It can be a small RNA directed or a mimic of the target of interest, and the like. In some embodiments, therapeutic compositions are capable of modulating the expression and/or activity of a target of interest.
一部の実施形態では、治療用組成物は、ポリペプチドまたは小分子である。例えば、ポリペプチドは、アテゾリズマブ、完全ヒト化モノクローナル抗体であってもよい。追加のポリペプチドは、イピリムマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、またはトラスツズマブであってもよい。小分子の例としては、これだけに限定されないが、アリピプラゾール、エソメプラゾール、またはロスバスタチンが挙げられる。 In some embodiments, therapeutic compositions are polypeptides or small molecules. For example, the polypeptide may be atezolizumab, a fully humanized monoclonal antibody. The additional polypeptide may be ipilimumab, bevacizumab, cetuximab, or trastuzumab. Examples of small molecules include, but are not limited to, aripiprazole, esomeprazole, or rosuvastatin.
一部の実施形態では、治療用組成物は、がんを処置する、阻害する、および/または防止するのに好適な抗血管形成剤または化学療法剤を含む。抗血管形成剤の例としては、これだけに限定されないが、ドキソルビシン、DNA傷害剤が挙げられる。追加の例としては、ビンクリスチン、イリノテカン、およびパクリタキセルが挙げられる。 In some embodiments, the therapeutic composition comprises an anti-angiogenic or chemotherapeutic agent suitable for treating, inhibiting, and/or preventing cancer. Examples of anti-angiogenic agents include, but are not limited to, doxorubicin, a DNA damaging agent. Additional examples include vincristine, irinotecan, and paclitaxel.
一部の実施形態では、治療用組成物は、これだけに限定されないが、VWF、ケラチノサイト増殖因子、凝血因子(例えばFVII、FVIII、FIX)、上皮増殖因子、または毛髪増殖因子などの増殖因子を含む。FVIIaは、出血の制御が不可能な患者において利益であることが示されている活性化凝固因子である。この作用を達成するために、FVIIaは、コスト的に影響を及ぼす高い濃度で全身投与され、一部の患者では血栓性合併症を引き起こすことが示されている。本開示のプロセスに従って生成した、FVIIaが過剰に供給された巨核球前駆細胞、巨核球、プレ血小板、または血小板は、傷害後の短い期間で止血および生存を著しく改善することができる。第VIII因子は、血液凝固に参加するものであり、これは、第IXa因子のための補因子であり、Ca2+およびリン脂質の存在下で、第X因子を活性化第Xa因子に変換する複合体を形成する。ヒトにおいて、第VIII因子は、F8遺伝子によってコードされる。この遺伝子がないと、X連鎖劣性の凝血障害である血友病Aになる。傷害に応答して、凝血因子VIIIは活性化され、フォン・ヴィルブランド因子から分離されて、FVIIIaになる。第IX因子は、凝血系におけるセリンプロテアーゼである。このタンパク質の欠乏は、血友病Bの原因となる。第IX因子は、不活性な前駆体である酵素原として産生される。これがプロセシングされてシグナルペプチドが除去され、グリコシル化され、次いで第XIa因子(接触経路の)または第VIIa因子(組織因子経路の)によって切断されて、鎖がジスルフィド架橋で連結されている2本鎖の形態が生じる。Ca2+、膜リン脂質、および第VIII因子の補因子の存在下で第IXa因子に活性化されると、これは第X因子中の1つのアルギニン-イソロイシン結合を加水分解して、第Xa因子を形成する。 In some embodiments, the therapeutic composition comprises a growth factor such as, but not limited to, VWF, keratinocyte growth factor, clotting factor (e.g., FVII, FVIII, FIX), epidermal growth factor, or hair growth factor . FVIIa is an activated coagulation factor that has been shown to be of benefit in patients with uncontrolled bleeding. To achieve this effect, FVIIa is administered systemically at high costly concentrations and has been shown to cause thrombotic complications in some patients. FVIIa-supplemented megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, pre-platelets, or platelets generated according to the processes of the present disclosure can significantly improve hemostasis and survival in the short term following injury. Factor VIII participates in blood clotting, it is a cofactor for factor IXa, a complex that converts factor X to activated factor Xa in the presence of Ca2+ and phospholipids. form the body. In humans, factor VIII is encoded by the F8 gene. Absence of this gene results in hemophilia A, an X-linked recessive clotting disorder. In response to injury, clotting factor VIII is activated and separated from von Willebrand factor to become FVIIIa. Factor IX is a serine protease in the coagulation system. Deficiency of this protein causes hemophilia B. Factor IX is produced as an inactive precursor, the zymogen. two chains that are processed to remove the signal peptide, glycosylated, and then cleaved by Factor XIa (of the contact pathway) or Factor VIIa (of the tissue factor pathway) to link the chains with disulfide bridges form occurs. When activated to factor IXa in the presence of Ca2+, membrane phospholipids, and a factor VIII cofactor, it hydrolyzes one arginine-isoleucine bond in factor X to release factor Xa. Form.
一部の実施形態では、治療用組成物は、ケモカインまたは増殖因子、例えば、血小板由来増殖因子アイソフォーム(PDGF-AA、-ABおよび-BB)、形質転換増殖因子-b(TGF-b)、インスリン様増殖因子-1(IGF-1)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、上皮増殖因子(EGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGFまたはFGF-2)、肝細胞増殖因子(HGF)、結合組織増殖因子(CTGF)、ならびに骨形成タンパク質2、-4および-6(BMP-2、-4、-6)である。
In some embodiments, the therapeutic composition comprises a chemokine or growth factor, such as platelet-derived growth factor isoforms (PDGF-AA, -AB and -BB), transforming growth factor-b (TGF-b), insulin-like growth factor-1 (IGF-1), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (bFGF or FGF-2) , hepatocyte growth factor (HGF), connective tissue growth factor (CTGF), and
一部の実施形態では、治療用組成物は、タンパク質である。一部の実施形態では、タンパク質は、サイトカイン、例えば、インターロイキン1-ベータ、インターロイキン2、またはインターロイキン12などである。一部の実施形態では、タンパク質は、抗体タンパク質である。一部の実施形態では、抗体は、アテゾリズマブまたはイピリムマブである。 In some embodiments, therapeutic compositions are proteins. In some embodiments, the protein is a cytokine, such as interleukin-1-beta, interleukin-2, or interleukin-12. In some embodiments the protein is an antibody protein. In some embodiments, the antibody is atezolizumab or ipilimumab.
血小板前駆体、プレ血小板および血小板は、それらが巨核球から獲得した分泌顆粒中に生物活性因子を貯蔵する。一部の実施形態では、本開示の血小板前駆体、プレ血小板および血小板は、治療用組成物を貯蔵するか、またはそれ以外の方法で保持するように改変されていてもよい。 Preplatelets, preplatelets and platelets store bioactive factors in secretory granules that they acquire from megakaryocytes. In some embodiments, the platelet precursors, pre-platelets and platelets of the present disclosure may be modified to store or otherwise retain therapeutic compositions.
一部の実施形態では、血小板は、その表面上にタンパク質を発現するように操作されてもよいし、またはそれ以外の方法でその表面上にタンパク質でタグ付けされてもよいし、または様々な抗体または分子を発現するように操作されてもよいし、またはそれらの分泌顆粒に様々な抗体または分子を「取り込む」ように培養されてもよい。このような操作された血小板は、治療用組成物を輸送し、所望の組織(または治療標的)に方向付けるのに使用することができる。一部の実施形態では、遺伝子操作は、PSCレベルで、または巨核球前駆細胞レベルで行うことができ、発現を条件的に制御して、巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板で発現されるようにする。 In some embodiments, platelets may be engineered to express proteins on their surface, or otherwise tagged with proteins on their surface, or various They may be engineered to express antibodies or molecules, or cultured to "load" various antibodies or molecules into their secretory granules. Such engineered platelets can be used to transport and direct therapeutic compositions to desired tissues (or therapeutic targets). In some embodiments, genetic manipulation can be performed at the PSC level or at the megakaryocyte progenitor cell level to conditionally control expression to , or to be expressed in platelets.
本開示の一部の態様は、標的化適用のための所望の特徴を発現する改変された巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板に関する。これらのツールは、市販のための実施を妨げてきた欠点(コストが高いこと、時間がかかること、および製品の規模を調整できないこと)を生じることなく、個別化医療手法が約束する特殊化された結果をもたらすのに利用することができる。個々のドナーから特注hPSC株を生成するというより、治療用製品の製造に最適化されたcGMPに準拠したhPSC株を利用するプラットフォームを開発することが優先される。次いで、標的化された治療剤およびレシピエントのためのデザイナー製品が生成されるように、hPSC株の遺伝学的対照を適用することができる。 Some aspects of the present disclosure relate to modified megakaryocytes, proplatelets, preplatelets or platelets that express desired characteristics for targeting applications. These tools fulfill the promise of personalized medicine without the drawbacks that have hindered commercial implementation (high cost, time consuming, and inability to scale products). can be used to achieve the desired results. Rather than generating custom hPSC lines from individual donors, the priority is to develop platforms that utilize optimized cGMP-compliant hPSC lines for manufacturing therapeutic products. Genetic controls of hPSC lines can then be applied to generate targeted therapeutics and designer products for recipients.
一部の実施形態では、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、目的のタンパク質(ポリペプチド、ペプチドを含む)を発現する。一部の実施形態では、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、高レベルの目的のタンパク質(ポリペプチド、またはペプチドを含む)を発現する。一部の実施形態では、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、目的のタンパク質(ポリペプチドまたはペプチドを含む)の発現を低減するかまたはその発現を抑制するように遺伝子改変されている。一部の実施形態では、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、目的のタンパク質(ポリペプチドまたはペプチドを含む)を発現するかまたは過剰発現するように、目的のタンパク質(ポリペプチドまたはペプチドを含む)の発現を低減するかまたはその発現を抑制するように、または前述のものの任意の組合せのために、遺伝子改変されている。例えば、一部の実施形態では、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、それらの顆粒中で、高レベルの凝固因子、例えば第VIIa因子、第VIII因子、第IX因子、またはVWFを発現し、それによって全身性の過剰凝血のリスクを生じることなく傷害部位で血餅形成を強化する。一部の実施形態では、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、外傷に標的化され、重度の外傷性傷害後の最初の「一刻を争う時間」の間における血小板輸血の有効性を増加させる。操作された本巨核球前駆細胞、巨核球、プレ血小板、または血小板の別の可能性のある適用は、胎児および新生児の同種免疫性血小板減少(FNAIT)の処置における適用である。この状態では、母親が発現しないヒト血小板抗原(HPA)を発現する胎児血小板が母親の免疫系によって標的化されることで、胎児の血小板減少症および重篤な潜在的な合併症(胎児の頭蓋内出血を含む)を引き起こす。一部の実施形態では、この状態は、単一の塩基対の変更により操作された本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板を使用して処置され、そのようにしてHPA陰性の女性による出産後にHPA(陰性)血小板または微小粒子がHPA陽性の子供に投与され、それによりHPAに付随するクリアランスが防止される。 In some embodiments, the modified megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets express a protein (including polypeptides, peptides) of interest. In some embodiments, the engineered megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets express high levels of a protein of interest (including a polypeptide or peptide). In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cell, megakaryocyte, proplatelet, preplatelet, or platelet reduces or suppresses expression of a protein (including polypeptide or peptide) of interest are genetically modified. In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets, or platelets are modified to express or overexpress a protein (including a polypeptide or peptide) of interest. is genetically modified to reduce or suppress the expression of a protein (including polypeptide or peptide) of , or any combination of the foregoing. For example, in some embodiments, the modified megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets, or platelets are enriched in their granules with high levels of clotting factors such as Factor VIIa, Factor VIII It expresses Factor, Factor IX, or VWF, thereby enhancing clot formation at the site of injury without risking systemic hypercoagulability. In some embodiments, the modified megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, pre-platelets, or platelets are targeted to trauma and are used in the first "critical time" after severe traumatic injury. increases the effectiveness of platelet transfusions during Another potential application of the subject engineered megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, preplatelets, or platelets is in the treatment of fetal and neonatal alloimmune thrombocytopenia (FNAIT). In this condition, the maternal immune system targets fetal platelets that express the human platelet antigen (HPA) that the mother does not express, resulting in fetal thrombocytopenia and serious potential complications (fetal cranial thrombocytopenia). (including internal bleeding). In some embodiments, the condition is treated using the subject megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets that have been engineered with a single base pair alteration, and do so. HPA (negative) platelets or microparticles are administered to HPA-positive children after delivery by an HPA-negative woman, thereby preventing HPA-associated clearance.
一部の実施形態では、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、増殖因子を送達する。一部の実施形態では、増殖因子が負荷された、または増殖因子を発現する、改変された巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、細胞培養、組織再生、創傷治癒、機能性化粧品、および止血用絆創膏のために使用される。 In some embodiments, the modified megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets deliver growth factors. In some embodiments, the modified megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets loaded with or expressing growth factors are used in cell culture, tissue regeneration, wound Used for healing, functional cosmetics, and hemostatic bandages.
一部の実施形態では、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、免疫チェックポイント阻害薬、例えば、これだけに限定されないが、抗PDL1、抗PD1、抗VEGF、抗CD20および抗CTLA4、または抗CCR4、もしくは抗PI3Kのような抗がん薬を送達するように改変されている。一部の実施形態では、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、サイトカイン、例えば、これだけに限定されないが、インターロイキン1ベータ、インターロイキン2またはインターロイキン12を送達するように改変されている。 In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cell, megakaryocyte, proplatelet, preplatelet, or platelet is treated with an immune checkpoint inhibitor, such as, but not limited to, anti-PDL1, anti-PD1, anti-VEGF, It has been modified to deliver anti-cancer drugs such as anti-CD20 and anti-CTLA4, or anti-CCR4, or anti-PI3K. In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets contain cytokines, such as, but not limited to, interleukin-1 beta, interleukin-2, or interleukin-12. modified to deliver
iPSC由来巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板への治療用組成物の負荷
図5および図6を参照すれば、一部の実施形態では、本開示に従って、iPSC由来巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板に、またはその上に、治療用組成物を負荷することができる。
Loading iPSC-Derived Megakaryocyte Progenitor Cells, Megakaryocytes, Preplatelets, Pre-Platelets or Platelets with Therapeutic Compositions Referring to FIGS. The therapeutic composition can be loaded onto or onto sphere progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets or platelets.
一部の実施形態では、図5で示されるように、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板に、治療用組成物を負荷することができる。例えば、水溶液中で小分子を細胞と共インキュベートすることによって、これらの細胞に小分子を負荷することができる(図5)。一部の実施形態では、治療用組成物は、溶液または透析カセット中に、1~200μMの濃度(例えば、100μM)で、105から107個の細胞、例えば106個の細胞を含む細胞懸濁物と共に存在する。治療用組成物と細胞懸濁物との組合せは、室温で、または37℃で、30分間から24時間、例えば4時間インキュベートされる。一部の実施形態では、細胞懸濁物中で細胞に治療用組成物を負荷することは、透析カセット(すなわち、Thermo Fisher Scientificからのslide-a-lyzer透析デバイス)中で、一定撹拌により促進され、それにより血小板が負荷プロセス中に「静止状態」のままでいることを可能にする。 In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets can be loaded with a therapeutic composition, as shown in FIG. For example, these cells can be loaded with small molecules by co-incubating them with the cells in an aqueous solution (Figure 5). In some embodiments, the therapeutic composition contains 10 5 to 10 7 cells, such as 10 6 cells, at a concentration of 1-200 μM (eg, 100 μM) in a solution or dialysis cassette. Present with suspended matter. The combination of therapeutic composition and cell suspension is incubated at room temperature or at 37° C. for 30 minutes to 24 hours, eg 4 hours. In some embodiments, loading the cells in the cell suspension with the therapeutic composition is facilitated by constant agitation in a dialysis cassette (i.e., a slide-a-lyzer dialysis device from Thermo Fisher Scientific). , thereby allowing platelets to remain "quiescent" during the loading process.
一部の実施形態では、治療剤組成物、例えば上述したものなどは、iPSC由来血小板、巨核球、巨核球前駆細胞、およびプレ血小板に、受動的な負荷(「スポンジ負荷」としても公知)によって負荷することができる。一部の実施形態では、受動的な負荷は、1から5時間にわたり、例えば2時間にわたり、室温または37℃で、水性緩衝液中のMK、MK前駆細胞、プレ血小板、および/または血小板の細胞懸濁物に、治療用組成物を添加することによって達成される。一部の実施形態では、細胞懸濁物を2から10倍、例えば5倍希釈することによって、細胞懸濁物から過量の治療物質を洗い落とす。次いで希釈した細胞懸濁物を遠心分離し、上清を除去し、治療物質が負荷された細胞懸濁物を新鮮な培地に再懸濁する。 In some embodiments, therapeutic agent compositions, such as those described above, are applied to iPSC-derived platelets, megakaryocytes, megakaryocyte progenitor cells, and pre-platelets by passive loading (also known as “sponge loading”). can be loaded. In some embodiments, passive loading includes MK, MK progenitor, pre-platelet, and/or platelet cells in an aqueous buffer at room temperature or 37° C. for 1 to 5 hours, such as 2 hours. This is accomplished by adding the therapeutic composition to the suspension. In some embodiments, excess therapeutic agent is washed out of the cell suspension by diluting the cell suspension 2- to 10-fold, such as 5-fold. The diluted cell suspension is then centrifuged, the supernatant removed, and the therapeutic-loaded cell suspension resuspended in fresh medium.
理論にとらわれずに言えば、本巨核球前駆細胞、巨核球、プレ血小板、または血小板を治療用組成物と共にインキュベートすることは、細胞の分泌顆粒(例えばアルファ顆粒、高密度顆粒)への治療用組成物の捕捉を引き起こす。一部の実施形態では、治療用組成物が負荷された本巨核球前駆細胞、巨核球、プレ血小板、または血小板は、炎症部位、血管の傷害、組織再生、リンパ脈管新生(lymphoangiogenesis)、がんの発達、進行および転移などの標的部位に治療用組成物を局所的に送達するのに使用することができる。 Without being bound by theory, incubating the present megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, pre-platelets, or platelets with a therapeutic composition may induce therapeutic conversion of the cells to secretory granules (e.g., alpha granules, dense granules). Cause entrapment of the composition. In some embodiments, the therapeutic composition-loaded megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, pre-platelets, or platelets are used to treat sites of inflammation, vascular injury, tissue regeneration, lymphangiogenesis, It can be used to locally deliver therapeutic compositions to target sites such as cancer development, progression and metastasis.
図6を参照すれば、iPSC由来血小板、巨核球、巨核球前駆細胞、およびプレ血小板はまた、他の細胞器官、細胞内区画、および細胞構造のなかでも特に細胞膜への治療用組成物の共有結合によるコンジュゲーションによって、治療用組成物が負荷されてもよい。共有結合によるコンジュゲーションは、(これだけに限定されないが)膜タンパク質とスルフヒドリル反応性架橋剤とのチオール化(図54)、アルキン反応性アジ化物、ビオチンとアビジン(およびアビジン類似体)を含めた高親和性結合剤、膜に結合したエピトープへの抗体のドッキング、および他の方法などの様々なバイオコンジュゲーション技術を使用して達成することができる。一部の実施形態では、治療用組成物の共有結合によるコンジュゲーションは、治療剤中のアミノ酸に存在するアミンを、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)(図54B)と、1から4時間、例えば2時間(図54B)反応させることによって達成される。一部の実施形態では、血小板(および他の細胞型)は、トラウト試薬(Sigma)としても公知の2-イミノチオランを使用した第一アミンからの変換によって、反応性チオール基で機能化される(図54A)。一部の実施形態では、細胞の膜への治療用組成物の化学的コンジュゲーションを完了させるために、SMCCと反応した治療剤と、トラウト試薬で処理した細胞懸濁物とが共インキュベートされる(図54C)。 Referring to FIG. 6, iPSC-derived platelets, megakaryocytes, megakaryocyte progenitors, and pre-platelets also share therapeutic compositions to cell membranes, among other organelles, subcellular compartments, and cellular structures. A therapeutic composition may be loaded by conjugation by binding. Covalent conjugation has been performed using high-performance methods including (but not limited to) thiolation of membrane proteins with sulfhydryl-reactive crosslinkers (Fig. 54), alkyne-reactive azides, biotin and avidin (and avidin analogues). It can be accomplished using a variety of bioconjugation techniques such as affinity binding agents, docking of antibodies to membrane-bound epitopes, and other methods. In some embodiments, covalent conjugation of therapeutic compositions converts amines present in amino acids in therapeutic agents to succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate (SMCC) (Fig. 54B) and reacting for 1 to 4 hours, such as 2 hours (Figure 54B). In some embodiments, platelets (and other cell types) are functionalized with reactive thiol groups by conversion from primary amines using 2-iminothiolane, also known as Traut's reagent (Sigma) ( Figure 54A). In some embodiments, a therapeutic agent that has reacted with SMCC is co-incubated with a cell suspension treated with Traut's reagent to complete chemical conjugation of the therapeutic composition to the membrane of the cell. (Fig. 54C).
治療用組成物を発現させるためのiPSC由来巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板の遺伝子操作
図7を参照すれば、本開示の一部の態様では、iPSC由来巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板または血小板は、目的のタンパク質(目的のポリペプチドまたはペプチドを含む)を発現するように改変することができる。このような改変は、幹細胞レベルで、または本開示の血小板生成プロセス中の他のあらゆるレベルで行うことができる。例えば、本開示は、操作されたhPSC細胞または細胞株から分化した、改変された巨核球または巨核球前駆細胞であって、改変された巨核球または巨核球前駆細胞は、目的のタンパク質(目的のポリペプチドまたはペプチドを含む)を発現する、巨核球または巨核球前駆細胞を提供する。一部の実施形態では、改変された巨核球または巨核球前駆細胞由来の血小板前駆体、プレ血小板または血小板はまた、目的のタンパク質も発現することができ、標的部位に目的のタンパク質を送達するのに使用することができる。
Genetic Manipulation of iPSC-Derived Megakaryocyte Progenitor Cells, Megakaryocytes, Preplatelets, Pre-Platelets or Platelets to Express Therapeutic Compositions Referring to FIG. Progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets or platelets can be engineered to express a protein of interest (including a polypeptide or peptide of interest). Such alterations can be made at the stem cell level or at any other level during the platelet production process of the present disclosure. For example, the present disclosure provides a modified megakaryocyte or megakaryocyte progenitor cell differentiated from an engineered hPSC cell or cell line, wherein the modified megakaryocyte or megakaryocyte progenitor cell contains a protein of interest ( A megakaryocyte or megakaryocyte progenitor cell expressing a polypeptide or peptide) is provided. In some embodiments, the engineered megakaryocyte or megakaryocyte progenitor-derived platelet precursors, pre-platelets or platelets can also express a protein of interest and deliver the protein of interest to a target site. can be used for
本開示の一部の態様では、PSC由来巨核球は、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現するように操作される。本開示のさらに他の態様では、PSCは、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現するように操作され、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質を発現する巨核球、または少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質を含むプレ血小板または血小板は、米国特許第9,763,984号の方法、または国際出願第PCT/US2018/021354号で開示されたバイオリアクターを使用して産生することができ、これらは、この参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。 In some aspects of the present disclosure, PSC-derived megakaryocytes are engineered to express at least one peptide, polypeptide or protein of interest. In still other aspects of the present disclosure, the PSCs are engineered to express at least one peptide, polypeptide or protein of interest, megakaryocytes expressing at least one peptide, polypeptide or protein of interest, or at least Pre-platelets or platelets containing one peptide, polypeptide or protein of interest can be prepared using the methods of U.S. Patent No. 9,763,984 or the bioreactor disclosed in International Application No. can be produced, which are incorporated herein in their entireties by this reference.
本開示の一部の態様では、PSC由来巨核球は、目的のDNAまたはRNAを含むように操作される。本開示のさらに他の態様では、PSCは、目的のDNAまたはRNAを含むように操作される。一部の実施形態では、目的のDNAまたはRNAを含む改変された巨核球または巨核球前駆細胞由来のプレ血小板または血小板は、目的のDNAまたはRNAを送達することができる。 In some aspects of the present disclosure, PSC-derived megakaryocytes are engineered to contain DNA or RNA of interest. In still other aspects of the present disclosure, PSCs are engineered to contain DNA or RNA of interest. In some embodiments, pre-platelets or platelets derived from modified megakaryocytes or megakaryocyte progenitor cells containing the DNA or RNA of interest are capable of delivering the DNA or RNA of interest.
一部の実施形態は、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現するように操作された、操作されたPSCを含む組成物または単離された集団に関する。一部の実施形態では、タンパク質は、サイトカイン、ケモカインまたは増殖因子である。一部の実施形態は、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現するように操作された巨核球を含む組成物または単離された集団に関する。一部の実施形態では、タンパク質は、サイトカイン、ケモカインまたは増殖因子である。一部の実施形態は、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現するように操作された巨核球からex vivoで産生された血小板を含む組成物に関する。一部の実施形態では、タンパク質は、サイトカイン、ケモカインまたは増殖因子である。少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現する改変された巨核球によって産生されたプレ血小板または血小板は、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を目的の部位に送達するための送達ビヒクルとして使用することができる。一部の実施形態では、タンパク質は、サイトカイン、ケモカインまたは増殖因子である。 Some embodiments relate to compositions or isolated populations comprising engineered PSCs that have been engineered to express at least one peptide, polypeptide or protein of interest. In some embodiments the protein is a cytokine, chemokine or growth factor. Some embodiments relate to a composition or isolated population comprising megakaryocytes engineered to express at least one peptide, polypeptide or protein of interest. In some embodiments the protein is a cytokine, chemokine or growth factor. Some embodiments relate to compositions comprising platelets produced ex vivo from megakaryocytes engineered to express at least one peptide, polypeptide or protein of interest. In some embodiments the protein is a cytokine, chemokine or growth factor. Pre-platelets or platelets produced by modified megakaryocytes expressing at least one peptide, polypeptide or protein of interest are delivered to deliver the at least one peptide, polypeptide or protein of interest to the site of interest. Can be used as a vehicle. In some embodiments the protein is a cytokine, chemokine or growth factor.
一部の実施形態は、目的のDNAまたはRNAを含むように操作された、操作されたPSCを含む組成物または単離された集団に関する。一部の実施形態は、目的のDNAまたはRNAを含むように操作された巨核球を含む組成物または単離された集団に関する。一部の実施形態は、目的のDNAまたはRNAを含むように操作された巨核球からex vivoで産生された血小板を含む組成物に関する。目的のDNAまたはRNAを含む改変された巨核球によって産生された血小板前駆体、プレ血小板または血小板は、目的の標的部位に目的のDNAまたはRNAを送達するための送達ビヒクルとして使用することができる。 Some embodiments relate to compositions or isolated populations comprising engineered PSCs engineered to contain DNA or RNA of interest. Some embodiments relate to compositions or isolated populations comprising megakaryocytes engineered to contain DNA or RNA of interest. Some embodiments relate to compositions comprising platelets produced ex vivo from megakaryocytes engineered to contain DNA or RNA of interest. Modified megakaryocyte-produced platelet precursors, pre-platelets or platelets containing the DNA or RNA of interest can be used as a delivery vehicle to deliver the DNA or RNA of interest to the target site of interest.
少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を発現するか、または目的のDNAまたはRNAを含む改変された巨核球(またはその生成物)は、様々な疾患の処置のために使用することができることが理解されるものとする。 Modified megakaryocytes (or products thereof) expressing at least one peptide, polypeptide or protein of interest or containing DNA or RNA of interest can be used for the treatment of various diseases. shall be understood.
本開示の一部の態様では、目的のDNAまたはRNAまたは目的のタンパク質をコードするRNAまたはDNAは、熟練した技術者が組み込むおよび/または発現させることを望むあらゆる遺伝子であり得る。一部の実施形態では、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質をコードする1つまたは複数の核酸分子(すなわち目的の遺伝子)を、巨核球または前駆細胞、例えばiPSC細胞に送達することによって、巨核球中で発現させることができる。一部の実施形態では、少なくとも1つの目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質をコードする1つまたは複数の核酸分子は、発現ベクター内に含有されていてもよい。一部の実施形態では、ベクターは、1つまたは複数の合成ヌクレオチド(例えば、ロックド核酸、ペプチド核酸など)またはヌクレオシド連結(例えば、ホスホロチオエート連結)を含む。ベクターは、一本鎖、二本鎖であってもよいし、または一本鎖と二本鎖の両方を有する領域を含有していてもよい。例示的なベクターとしては、これだけに限定されないが、プラスミド、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、単純疱疹ウイルスベクター、ポックスウイルスベクター、およびバキュロウイルスベクターが挙げられる。一部の実施形態では、目的のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質をコードする核酸分子は、巨核球特異的なプロモーターを使用して発現させることもできる。一部の実施形態では、ベクターは、治療用ポリペプチドまたはその断片をコードする核酸配列を含む。一部の実施形態では、ベクターは、mRNAをコードする核酸配列を含む。一部の実施形態では、ベクターは、プロモーターを含む治療用遺伝子の核酸配列、またはその断片を含む。目的の核酸分子を含むベクターは、これだけに限定されないが、形質導入、トランスフェクション、感染、および電気穿孔などの当技術分野で公知のあらゆる方法を介して、細胞(例えば、iPS細胞、巨核球前駆細胞、または巨核球)に送達することができる。 In some aspects of the present disclosure, the DNA or RNA of interest or the RNA or DNA encoding the protein of interest can be any gene that a skilled artisan desires to incorporate and/or express. In some embodiments, the at least one peptide, polypeptide or protein of interest comprises one or more nucleic acid molecules (i.e. genes of interest) encoding the at least one peptide, polypeptide or protein of interest. Expression in megakaryocytes can be achieved by delivery to spheres or progenitor cells, such as iPSC cells. In some embodiments, one or more nucleic acid molecules encoding at least one peptide, polypeptide or protein of interest may be contained within an expression vector. In some embodiments, vectors comprise one or more synthetic nucleotides (eg, locked nucleic acids, peptide nucleic acids, etc.) or nucleoside linkages (eg, phosphorothioate linkages). Vectors may be single stranded, double stranded, or contain regions that are both single and double stranded. Exemplary vectors include, but are not limited to, plasmids, retroviral vectors, lentiviral vectors, adenoviral vectors, adeno-associated viral (AAV) vectors, herpes simplex viral vectors, poxviral vectors, and baculoviral vectors. be done. In some embodiments, a nucleic acid molecule encoding a peptide, polypeptide or protein of interest can also be expressed using a megakaryocyte-specific promoter. In some embodiments, the vector comprises a nucleic acid sequence encoding a therapeutic polypeptide or fragment thereof. In some embodiments, the vector includes a nucleic acid sequence that encodes the mRNA. In some embodiments, the vector comprises a therapeutic gene nucleic acid sequence, or fragment thereof, including a promoter. Vectors containing the nucleic acid molecule of interest can be transferred to cells (e.g., iPS cells, megakaryocyte progenitor cells) via any method known in the art, including, but not limited to, transduction, transfection, infection, and electroporation. cells, or megakaryocytes).
巨核球および血小板中に封入された治療剤の標的化送達
一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板に、in vivoにおける細胞性薬物製品を輸血するときに循環から遮蔽されると予想される治療剤が負荷される。血小板は、天然にがん病変、固形腫瘍、および循環腫瘍細胞に導かれ、これは、一部の例では、露出したコラーゲンおよび他の細胞外マトリクス構成成分との受容体相互作用によるものであり、他の例では、血小板活性化のときに露出した表面である受容体によるものである。血小板は、これらの相互作用の結果として腫瘍細胞に応答して凝集することが公知である(これは、腫瘍細胞により誘発される血小板凝集としても公知である)。血小板は、これらの相互作用によって「活性化」され、受動的な薬物負荷によって、またはiPSC、巨核球前駆細胞、巨核球、および「デザイナー」血小板を産生する他のあらゆる細胞の遺伝学的改変によってこれらの細胞に負荷された小分子および生物学的治療剤を含むその分泌顆粒の内容物を分泌することになる。これらはまた、微小胞を産生するエキソサイトーシスプロセスの一部としてそれらの膜を脱ぎ捨てることになる。一部の実施形態では、原形質膜に小分子および生物学的薬物が共有結合でコンジュゲートした血小板は、微小胞形成中に安定して結合したままになると予想され、腫瘍細胞により誘発される血小板凝集の結果として、がんに選択的に送達される。一部の実施形態では、遺伝子改変されたヒトiPSC、巨核球前駆細胞、または巨核球は、表面受容体からの膜アンカードメイン、一部の例においてCD3およびDAFに融合した組換え生物学的薬物を発現し、それを細胞表面に特異的に送達するように操作することができる。原形質膜に固定された組換え生物学的薬物はまた、血小板活性化の結果として微小胞に取り込ませることによって、疾患病理の部位に送達することもできる。原形質膜に固定された組換え生物学的薬物はまた、標的化薬物送達の別の例において、酵素、一部の例では、固形腫瘍、がん病変、または血管損傷もしくは血管新生部位などの疾患病理の部位において豊富なマトリクスメタロプロテアーゼが、組換え生物学的薬物を切断することが可能になるように、プロテアーゼ切断部位を含んでいてもよい。
Targeted Delivery of Therapeutic Agents Encapsulated in Megakaryocytes and Platelets A therapeutic agent is loaded that is expected to be shielded from circulation when the product is transfused. Platelets are naturally recruited to cancer lesions, solid tumors, and circulating tumor cells, in some instances through receptor interactions with exposed collagen and other extracellular matrix components. , in other instances by receptors that are surface exposed upon platelet activation. Platelets are known to aggregate in response to tumor cells as a result of these interactions (this is also known as tumor cell-induced platelet aggregation). Platelets are 'activated' by these interactions, either by passive drug loading or by genetic modification of iPSCs, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, and any other cell that produces 'designer' platelets. These cells will secrete the contents of their secretory granules, which contain loaded small molecules and biotherapeutic agents. They also shed their membranes as part of the exocytotic process that produces microvesicles. In some embodiments, platelets covalently conjugated with small molecules and biological agents to the plasma membrane are expected to remain stably associated during microvesicle formation and are induced by tumor cells. It is selectively delivered to cancer as a result of platelet aggregation. In some embodiments, genetically modified human iPSCs, megakaryocyte progenitor cells, or megakaryocytes are treated with recombinant biological drugs fused to membrane-anchoring domains from surface receptors, in some instances CD3 and DAF. can be engineered to express and specifically deliver it to the cell surface. Recombinant biological drugs anchored to the plasma membrane can also be delivered to sites of disease pathology by incorporation into microvesicles as a result of platelet activation. Recombinant biological drugs anchored to the plasma membrane are also used in other examples of targeted drug delivery, such as enzymes, in some examples, solid tumors, cancer lesions, or sites of vascular injury or angiogenesis. A protease cleavage site may be included to allow matrix metalloproteases abundant at the site of disease pathology to cleave the recombinant biological drug.
本開示の実施は、別段の指定がない限り、分子生物学(組換え技術を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学および免疫学の従来の技術を採用することができ、これらは十分に当業者の範囲内である。このような技術は、"Molecular Cloning: A Laboratory Manual", second edition (Sambrook, 1989); "Oligonucleotide Synthesis" (Gait, 1984); "Animal Cell Culture" (Freshney, 1987); "Methods in Enzymology" "Handbook of Experimental Immunology" (Weir, 1996); "Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells" (Miller and Calos, 1987); "Current Protocols in Molecular Biology" (Ausubel, 1987); "PCR: The Polymerase Chain Reaction", (Mullis, 1994); "Current Protocols in Immunology" (Coligan, 1991)などの文献において詳細に説明されている。これらの技術は、本開示のポリヌクレオチドおよびポリペプチドの産生に適用可能であり、したがって、本開示を作製および実施することにおいて検討することができる。特定の実施形態に特に有用な技術を以下の節で論じることとする。 The practice of the present disclosure may employ conventional techniques of molecular biology (including recombinant techniques), microbiology, cell biology, biochemistry and immunology, unless otherwise specified, which are sufficient. is within the purview of those skilled in the art. Such techniques are described in "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", second edition (Sambrook, 1989); "Oligonucleotide Synthesis" (Gait, 1984); "Animal Cell Culture" (Freshney, 1987); Handbook of Experimental Immunology" (Weir, 1996); "Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells" (Miller and Calos, 1987); "Current Protocols in Molecular Biology" (Ausubel, 1987); "PCR: The Polymerase Chain Reaction", ( Mullis, 1994); "Current Protocols in Immunology" (Coligan, 1991). These techniques are applicable to the production of the polynucleotides and polypeptides of this disclosure and, therefore, can be considered in making and practicing the disclosure. Techniques that are particularly useful for certain embodiments are discussed in the following sections.
使用方法
上記で論じられたように、一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、このような治療用組成物の標的化送達のための治療用組成物を含むように改変することができる。特定には、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、それらの顆粒の表面上またはその中のいずれかに(例えば受動的な吸収または共有結合によるコンジュゲーションによって)治療用組成物が負荷されてもよいし、または治療用組成物を発現するように遺伝子操作されていてもよい。
Methods of Use As discussed above, in some embodiments, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets of the present disclosure are used for targeted delivery of such therapeutic compositions. can be modified to include a therapeutic composition for Specifically, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelets of the present disclosure are conjugated (e.g., passively absorbed or covalently conjugated) either on or within their granules. It may be loaded with a therapeutic composition (by gating) or it may be genetically engineered to express a therapeutic composition.
一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、薬物送達のための他のナノ粒子材料と組み合わせて使用することができる。例えば、一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板の膜は、治療用組成物との相互作用および治療用組成物の輸送に適合する1つまたは複数の材料を含む薬物送達系のための外部シェルとして使用することができる。例えば、外部シェルである血小板膜は、がん細胞と相互作用することが可能な血小板タンパク質を含み得る。一部の実施形態では、このような薬物送達ビヒクルは、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板を溶解させること、および溶解させた細胞の外膜に治療用組成物を含む薬物送達系を充填することによって調製することができる。 In some embodiments, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets of the present disclosure can be used in combination with other nanoparticulate materials for drug delivery. For example, in some embodiments, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, proplatelets, preplatelets, or platelet membranes of the present disclosure are adapted to interact with and transport therapeutic compositions. It can be used as an outer shell for drug delivery systems containing one or more materials that do. For example, the outer shell, the platelet membrane, may contain platelet proteins that are capable of interacting with cancer cells. In some embodiments, such drug delivery vehicles are used to lyse megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets of the present disclosure and to treat the outer membrane of the lysed cells. It can be prepared by filling the drug delivery system with the composition for use.
一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、ヒト増殖因子などの増殖因子の供給源であってもよい。一部の実施形態では、このような増殖因子は、細胞培養、組織再生、創傷治癒、骨再生、機能性化粧品、および止血用絆創膏のために使用することができる。一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、もしくは血小板またはそれらの溶解物もしくはそれらの組成物は、細胞培養で使用することができる。一部の実施形態では、本開示の巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、もしくは血小板またはそれらの溶解物もしくはそれらの組成物は、機能性化粧品として使用することができる。 In some embodiments, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets, or platelets of the present disclosure may be a source of growth factors, such as human growth factors. In some embodiments, such growth factors can be used for cell culture, tissue regeneration, wound healing, bone regeneration, functional cosmetics, and hemostatic bandages. In some embodiments, megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets, or platelets or lysates thereof or compositions thereof of the present disclosure can be used in cell culture. In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets, or platelets or lysates thereof or compositions thereof of the present disclosure can be used as functional cosmetics.
例えば、血小板は、巨核球から獲得する生物活性因子を分泌顆粒中に貯蔵する。内容物としては、血小板由来増殖因子アイソフォーム(PDGF-AA、-ABおよび-BB)、形質転換増殖因子-b(TGF-b)、インスリン様増殖因子1(IGF-1)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、上皮増殖因子(EGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGFまたはFGF-2)、肝細胞増殖因子(HGF)、結合組織増殖因子(CTGF)および骨形成タンパク質2、骨形成タンパク質4および骨形成タンパク質6(BMP-2、BMP-4、BMP-6)などの種々のケモカインおよび増殖因子が挙げられる。ヒト血小板溶解物により、ex vivoにおける細胞の増大が劇的に増加し、in vivoにおける骨髄再生が改善され、放射線試験における動物の生存率が上昇する。一部の実施形態では、本開示は、本巨核球から生成された血小板前駆体、プレ血小板または血小板の溶解物を含む組成物または医薬組成物を提供し、そのような組成物は、血小板由来増殖因子アイソフォームPDGF-AAまたはPDGF-BB、血管内皮増殖因子(VEGF)、上皮増殖因子(EGF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF-2)、造血成長因子であるFlt3L、G-CSF、GM-CSF、インターロイキン(IL-1RA、IL-8、もしくはIL-16)、CXCケモカインファミリーメンバーであるCXCL1(GROアルファ)もしくはCXCL12(SDF-1)、TNFスーパーファミリーメンバーであるsCD40LもしくはTRAIL、またはCCケモカインファミリーメンバーであるCCL5(RANTES)、CCL11(エオタキシン-1)、CCL21(6CKine)もしくはCCL24(エオタキシン-2)などの因子を含み得る。
For example, platelets store bioactive factors acquired from megakaryocytes in secretory granules. Contents include platelet-derived growth factor isoforms (PDGF-AA, -AB and -BB), transforming growth factor-b (TGF-b), insulin-like growth factor 1 (IGF-1), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (bFGF or FGF-2), hepatocyte growth factor (HGF), connective tissue growth factor (CTGF) and various chemokines and growth factors such as bone
投与
本開示の態様は、本開示の実施形態による本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板を含む医薬組成物に関する。一部の実施形態では、医薬組成物は、本開示の実施形態による本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板を、薬学的に許容されるキャリアと共に含む。例えば、キャリアは、希釈剤、アジュバント、保存剤、抗酸化剤、可溶化剤、乳化剤、緩衝液、水、水溶液、油、賦形剤、補助剤もしくはビヒクルまたはそれらの組合せであってもよい。好適な薬学的キャリアは、"Remington's Pharmaceutical Sciences" by E. W. Martin (Mack Publishing Co., Easton, Pa.); Gennaro, A. R., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (Lippincott, Williams and Wilkins); Liberman, et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y.; and Kibbe, et al., Eds., Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical Association, Washingtonに記載されている。一部の実施形態では、キャリアは、静脈内投与に適したものでもよい。
Administration Aspects of the present disclosure relate to pharmaceutical compositions comprising the present megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets according to embodiments of the present disclosure. In some embodiments, a pharmaceutical composition comprises the present megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets according to embodiments of the present disclosure together with a pharmaceutically acceptable carrier. For example, a carrier can be a diluent, adjuvant, preservative, antioxidant, solubilizer, emulsifier, buffer, water, aqueous solution, oil, excipient, adjuvant or vehicle, or a combination thereof. Suitable pharmaceutical carriers are described in "Remington's Pharmaceutical Sciences" by EW Martin (Mack Publishing Co., Easton, Pa.); Gennaro, AR, Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (Lippincott, Williams and Wilkins); et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, NY; and Kibbe, et al., Eds., Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical Association, Washington. In some embodiments, the carrier may be suitable for intravenous administration.
本開示の態様は、それを必要とする被験体を処置する方法であって、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板の組成物を、それを必要とする被験体に投与することを含む方法に関する。 An aspect of the present disclosure is a method of treating a subject in need thereof, comprising administering the present megakaryocyte progenitor cell, megakaryocyte, platelet precursor, preplatelet, or platelet compositions to the subject in need thereof. It relates to a method comprising administering to the body.
本開示の実施形態による本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板を含む組成物の好適な用量および投薬レジメンの、それを必要とする被験体への投与は、被験体の年齢、性別、体重、全身の医学的状態、および組成物を投与するための具体的な状態に基づいて決定することができる。 Administration of a suitable dose and dosing regimen of the present megakaryocyte progenitor cell, megakaryocyte, platelet precursor, pre-platelet, or platelet-comprising compositions according to embodiments of the present disclosure to a subject in need thereof comprises: It can be determined based on age, sex, body weight, general medical condition, and the specific condition for administering the composition.
本開示の実施形態による巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、あらゆる方法によって投与することができる。一部の実施形態では、本巨核球前駆細胞、巨核球、血小板前駆体、プレ血小板、または血小板は、直接注射、例えば静脈注射によって投与することができる。注射のための医薬調製物は、当業界で公知の通りに調製および送達することができる。 Megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, pre-platelets, or platelets according to embodiments of the present disclosure can be administered by any method. In some embodiments, the megakaryocyte progenitor cells, megakaryocytes, platelet precursors, preplatelets, or platelets can be administered by direct injection, eg, intravenous injection. Pharmaceutical preparations for injection can be prepared and delivered as known in the art.
医薬組成物
本開示は、被験体における疾患または感染を処置または防止するための方法を特色とする。本発明はまた、創傷を処置するための方法も特色とする。本方法は、治療剤を含む人工多能性幹細胞(iPSC)由来血小板を含む組成物の治療有効量を、それを必要とする被験体に投与することを含む。実施形態において、組成物は、医薬組成物で使用される。
Pharmaceutical Compositions This disclosure features methods for treating or preventing disease or infection in a subject. The invention also features a method for treating a wound. The method comprises administering to a subject in need thereof a therapeutically effective amount of a composition comprising induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived platelets comprising a therapeutic agent. In embodiments, the compositions are used in pharmaceutical compositions.
一部の実施形態では、本明細書に記載される医薬組成物は、薬学的に許容されるキャリアまたは賦形剤、例えば滅菌水、食塩水溶液、緩衝食塩水溶液、デキストロース水溶液、グリセロール水溶液、エタノール、またはそれらの組合せを含む。このような溶液の、滅菌性、pH、等張性、および安定性を確実にする調製は、当業界において確立されたプロトコールに従って行われる。一般的に、キャリアまたは賦形剤は、アレルギー作用および他の望ましくない作用を最小化し、特定の投与経路、例えば、皮下、筋肉内、鼻腔内などに適するように選択される。 In some embodiments, the pharmaceutical compositions described herein comprise a pharmaceutically acceptable carrier or excipient such as sterile water, saline solutions, buffered saline solutions, aqueous dextrose, aqueous glycerol, ethanol, or combinations thereof. The preparation of such solutions to ensure sterility, pH, isotonicity, and stability is performed according to protocols established in the art. Generally, a carrier or excipient is selected to minimize allergic and other undesirable effects and to be suitable for the particular route of administration, eg, subcutaneous, intramuscular, intranasal, and the like.
本明細書において予期される医薬組成物の投与は、これだけに限定されないが、輸注、輸血などの従来の技術を使用して、または非経口で行うことができる。一部の実施形態では、非経口投与は、血管内、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、腫瘍内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、クモ膜下および胸骨内に輸注または注射することを含む。 Administration of the pharmaceutical compositions contemplated herein can be carried out using conventional techniques such as, but not limited to, transfusion, transfusion, or parenterally. In some embodiments, parenteral administration is intravascular, intravenous, intramuscular, intraarterial, intrathecal, intratumoral, intradermal, intraperitoneal, transtracheal, subcutaneous, subcutaneous, intraarticular, subcapsular , intrathecal and intrasternal infusion or injection.
キット
本開示は、本開示の巨核球または分化細胞を含むキットを提供する。一実施形態では、キットは、単離された巨核球を含む組成物を含む。特定の実施形態では、本開示は、本開示の巨核球またはその前駆体を分化させる、培養する、かつ/または単離するためのキットを提供する。ある特定の実施形態では、本開示は、血小板を産生するためのキットを提供する。
Kits The disclosure provides kits comprising the megakaryocytes or differentiated cells of the disclosure. In one embodiment, the kit includes a composition comprising isolated megakaryocytes. In certain embodiments, the disclosure provides kits for differentiating, culturing, and/or isolating megakaryocytes or progenitors thereof of the disclosure. In certain embodiments, the present disclosure provides kits for producing platelets.
一部の実施形態では、キットは、細胞組成物を含有する滅菌容器を含み、そのような容器は、箱、アンプル、ビン、バイアル、管、バッグ、パウチ、ブリスターパック、または当技術分野で公知の他の適切な容器形態であってよい。そのような容器は、プラスチック、ガラス、積層紙、金属箔、または医薬の保持に適した他の材料製のものであってよい。 In some embodiments, the kit comprises a sterile container containing the cell composition, such container being a box, ampoule, bottle, vial, tube, bag, pouch, blister pack, or other known in the art. other suitable container forms. Such containers may be made of plastic, glass, laminated paper, metal foil, or other materials suitable for holding medicaments.
所望であれば、キットは、巨核球を生成するための指示と共に提供される。指示は、一般に、巨核球またはその前駆体の分化、培養、および/または単離に必要な条件および因子に関する情報を含む。一部の実施形態では、血小板を産生させるための指示を含める。指示は、容器(存在する場合)に直接印刷されていてもよく、容器に貼られたラベルとして印刷されていてもよく、容器中にまたは容器と一緒に供給される別のシート、小冊子、カード、もしくはフォルダとして印刷されていてもよい。 If desired, kits are provided with instructions for generating megakaryocytes. The instructions generally include information regarding conditions and factors necessary for differentiation, culture, and/or isolation of megakaryocytes or progenitors thereof. In some embodiments, instructions for producing platelets are included. The instructions may be printed directly on the container (if present), may be printed as a label affixed to the container, or may be on a separate sheet, booklet, card supplied in or with the container. , or may be printed as a folder.
本開示の実施では、別段の指定のない限り、分子生物学(組換え技法を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学および免疫学の従来の技法を使用し、これらは、当業者の能力の範囲内に十分に入る。そのような技法は、”Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, second edition (Sambrook, 1989);”Oligonucleotide Synthesis” (Gait, 1984);”Animal Cell Culture” (Freshney, 1987);”Methods in Enzymology” ”Handbook of Experimental Immunology” (Weir, 1996);”Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells” (Miller and Calos, 1987);”Current Protocols in Molecular Biology” (Ausubel, 1987);”PCR: The Polymerase Chain Reaction”, (Mullis, 1994);”Current Protocols in Immunology” (Coligan, 1991)などの文献において十分に説明されている。これらの技法は、本開示のポリヌクレオチドおよびポリペプチドの産生に適用可能であり、したがって、本開示の作製および実施において検討することができる。特定の実施形態に特に有用な技法を以下の節において考察する。 In the practice of this disclosure, unless otherwise indicated, conventional techniques of molecular biology (including recombinant techniques), microbiology, cell biology, biochemistry and immunology are used and are within the skill of the art. Stay well within your capabilities. Such techniques are described in "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", second edition (Sambrook, 1989); "Oligonucleotide Synthesis" (Gait, 1984); Handbook of Experimental Immunology” (Weir, 1996);”Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells” (Miller and Calos, 1987);”Current Protocols in Molecular Biology” (Ausubel, 1987);”PCR: The Polymerase Chain Reaction”, ( Mullis, 1994); "Current Protocols in Immunology" (Coligan, 1991). These techniques are applicable to the production of the polynucleotides and polypeptides of this disclosure, and thus can be considered in making and practicing the disclosure. Techniques that are particularly useful for certain embodiments are discussed in the following sections.
以下の実施例は、本開示のアッセイ、スクリーニング、および治療方法をどのように作製し、使用するかの完全な開示および説明を当業者に提供するために提示され、本発明者らが自身の開示であると考える範囲を限定するものではない。 The following examples are presented to provide those of ordinary skill in the art with a complete disclosure and description of how to make and use the assays, screening, and therapeutic methods of the present disclosure, and are intended to assist the inventors in making their own It is not intended to limit the scope of what is considered a disclosure.
(実施例1)
臨床グレードhiPSCの増大
分化の前に、hiPSCの増大は、適切なサイズにしたマスターおよび作業用細胞バンクでの使用のために多数の細胞を産生すること、加えて、臨床的な産生に適切なスケールで分化を開始させるために十分な細胞数を生成することを必要とする。臨床グレードhiPSC細胞株を、NINDS(National Institute of Neurological Disorders and Stroke)/NIH(National Institutes of Health)におけるNINDS Human Cell and Data Repository(NHCDR)保管所から得た。この細胞株(NINDS ID:LiPSC-Gr1.1)は、雄CD34+臍帯血(Lonza)から引き出されたものであり、組換えビトロネクチン(VTN)に加えてcGMP適合性試薬、例えばEssential 8、NutriStem、またはStemFlexを使用した2D培養で維持および増大させることができる(図8A~8C)。全ての3つの成長条件で特徴的なコロニー成長および多能性マーカーの維持が観察された(図8A~8C、図9A~9C)。
(Example 1)
Expansion of Clinical Grade hiPSCs Prior to differentiation, expansion of hiPSCs produces large numbers of cells for use in appropriately sized master and working cell banks, as well as cells suitable for clinical production. It is necessary to generate sufficient cell numbers to initiate differentiation at scale. Clinical grade hiPSC cell lines were obtained from the NINDS Human Cell and Data Repository (NHCDR) repository at the National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS)/NIH (National Institutes of Health). This cell line (NINDS ID: LiPSC-Gr1.1) was derived from male CD34 + cord blood (Lonza) and was treated with recombinant vitronectin (VTN) plus cGMP compatible reagents such as
高効率の単一細胞継代技術はまた、未分化hiPSC培養物の所定スケールの増大を支持するためにも開発された。同じ方法論が、臨床用の製造のための大規模の分化をもたらす細胞のバンキングおよび所定スケールのhiPSCシードトレインのためにも意図される。この手法は、全体的な製造能力のための迅速な増大、pre-MKを産生する能力を有する未分化の多能性培養物、ならびにcGMP製造および臨床上の登録に適合する系での回収量および培養性能の均一性を提供する。この実施例において、LiPSC-Gr1.1培養物を、TrypLE(Thermo Fisher)を使用して単一細胞懸濁物に解離し、続いて、0.5μMのH1152(Tocris)および10ng/mLのヘレグリンβ1(Peprotech)を含有するNutriStem hPSC XF(Biological Industries)中、規定の密度でプレーティングした。培養を、細胞1×104個/cm2の密度で、4日の培養間隔でプレーティングし、さらに、細胞2×104個/cm2の密度で、3日の培養間隔でプレーティングした。未処理TC-フラスコへの細胞の付着は、0.5%ヒトAB血清(Valley Biomedical)によって媒介された。プレーティングの18~22時間後の翌日に、培養物に、補充なしのNurtriStem hPSC XFを供給した。培養物を3または4日の間隔で継代し、複数回の継代にわたり予測可能で一貫した回収量を達成した(図10A)。また単一細胞継代様式は、10%DMSO(BloodStor100、STEMCELL Technologies)中での効率的な凍結保存も支え、培養物は、高い解凍生存率(>85%)およびプレーティング効率(プレーティングの1日後に数えた場合、>100%の付着細胞/生存細胞/増殖細胞)を示した(図10B)。解凍した培養物は、多能性細胞のSSEA-5およびTRA-1-60細胞表面マーカーの>99%の共発現を示し(図10C)、Oct4およびNanogについて陽性染色され(図13A)、自発的な分化の欠如が確認された。 Highly efficient single-cell passaging techniques have also been developed to support scale expansion of undifferentiated hiPSC cultures. The same methodology is also contemplated for banking and scale-up hiPSC seed trains leading to large-scale differentiation for clinical manufacturing. This approach provides rapid expansion for overall manufacturing capacity, undifferentiated pluripotent cultures with the ability to produce pre-MKs, and yields in systems compatible with cGMP manufacturing and clinical registration. and uniformity of culture performance. In this example, LiPSC-Gr1.1 cultures were dissociated into single cell suspensions using TrypLE (Thermo Fisher) followed by 0.5 μM H1152 (Tocris) and 10 ng/mL heregulin. Plated at defined densities in NutriStem hPSC XF (Biological Industries) containing β1 (Peprotech). Cultures were plated at a density of 1×10 4 cells/cm 2 at 4 day culture intervals and further plated at a density of 2×10 4 cells/cm 2 at 3 day culture intervals. . Cell attachment to untreated TC-flasks was mediated by 0.5% human AB serum (Valley Biomedical). The day after 18-22 hours after plating, cultures were fed with NurtriStem hPSC XF without supplementation. Cultures were passaged at intervals of 3 or 4 days to achieve predictable and consistent yields over multiple passages (Fig. 10A). The single-cell passaging mode also supports efficient cryopreservation in 10% DMSO (BloodStor100, STEMCELL Technologies), and cultures exhibit high thaw viability (>85%) and plating efficiency >100% adherent/viable/proliferating cells) when counted after 1 day (Fig. 10B). Thawed cultures showed >99% co-expression of SSEA-5 and TRA-1-60 cell surface markers of pluripotent cells (Fig. 10C), stained positive for Oct4 and Nanog (Fig. 13A), and spontaneously A lack of meaningful differentiation was confirmed.
大規模増大を可能にするために、LiPSC-Gr1.1細胞を、TrypLEを使用して単一細胞として2D培養物から回収し、撹拌されている3D容器で、この場合、300mlのDasBOX miniバイオリアクター系で自己凝集させた。最初の24時間、細胞にROCK阻害剤、例えばY27632を添加して、撹拌槽中で、初期の凝集の間、6~7日間にわたり細胞生存を促進させた。その期間内に、得られたスフェロイドはその直径を50から250ミクロンに増大させ、全体的な細胞密度は最大40倍に増大した(図11A~11C)。この方式で成長したhiPSCは、繰り返して継代されて、少なくとも連続4回の増大にわたりその多能性を維持し(図12A~12B、図13B)、正常な核型を維持することができた(図14)。 To enable large-scale expansion, LiPSC-Gr1.1 cells were harvested from 2D cultures as single cells using TrypLE and placed in a stirred 3D vessel, in this case a 300 ml DasBOX mini bio. It was self-aggregated in a reactor system. For the first 24 hours, cells were supplemented with a ROCK inhibitor such as Y27632 to promote cell survival for 6-7 days during initial aggregation in a stirred tank. Within that time period, the resulting spheroids increased in diameter from 50 to 250 microns and the overall cell density increased up to 40-fold (Figures 11A-11C). hiPSCs grown in this manner were able to be repeatedly passaged to maintain their pluripotency for at least four consecutive rounds of expansion (FIGS. 12A-12B, FIG. 13B) and maintain a normal karyotype. (Fig. 14).
(実施例2)
2D培養容器におけるIV型コラーゲンマトリクスを使用したpreMKおよびMKへのhiPSCの定方向分化
LiPSC-Gr1.1 hiPSC株を、多能性幹細胞の巨核球への分化の時間経過を示す図2の概略図で要約した2Dマトリクス依存性定方向分化プロトコールを使用して巨核球に分化させた。時系列の概略図には、分化の各ステージ(ステージ0、1、2、3)が示され、時系列の上に、対応する細胞型および細胞マーカーが示され、時系列の下に、培地組成、マトリクス、温度および気体条件が示される。
(Example 2)
Directed differentiation of hiPSCs into preMKs and MKs using a type IV collagen matrix in 2D culture vessels FIG. Differentiated into megakaryocytes using the 2D matrix-dependent directed differentiation protocol summarized in . A schematic diagram of the timeline shows each stage of differentiation (
PSCは、0.5mMのEDTAを用いて回収し、小さい凝集塊として4.2ug/cm2のヒトIV型コラーゲン上にプレーティングすると、6日間のステージ1分化の過程にわたり特徴的な一連の形態学的変化を示す(図15)。ステージ1の最後に、代表的なウェルを、Accutaseを使用して単一細胞として回収し、フローサイトメトリーによって造血性内皮のマーカーであるCD31およびCD34について評価する(図16A)。複数の独立したiPSC分化(n=41)にわたり、平均の6日目の分化効率が、およそ40%のCD31+(範囲:約20~60%)およびおよそ30%のCD31+CD34+(範囲:約15%~45%)であることが決定された(図16B)。
PSCs, when harvested with 0.5 mM EDTA and plated as small clumps onto 4.2 ug/cm 2 human collagen IV, exhibited a characteristic series of morphologies over the course of
ステージ2開始後の2~3日以内に(すなわち6+2日目から6+3日目)、接着性造血性内皮細胞内に小さな丸い屈折性の細胞が出現し、最終的に接着性造血性内皮単層の上の上清に放出される(図17A)。これらの放出された細胞は、CD43およびCD41の細胞表面発現ならびにCD14の発現の欠失によって定義されるpreMKを含有する(図17B、17C)。これらの付着細胞層の上部に出現する浮遊し弱く付着したステージ2細胞を、毎日、穏やかに濯ぎ培地をコニカルチューブに収集することによって回収し、CD43、CD41、およびCD14の発現について毎日分析する。放出された細胞の純度は、ステージ2の最初の数日は低く、その後プラトーになり、6+6日目までに、平均ピークのpreMK純度は、50~60%である(図18A)。CD14+骨髄性細胞は、ステージ2の最初の6~7日間はiPSC定方向分化培養の主要な汚染物質ではないが、その後いくらかの変動がある(図18B)。preMK産生の動態は、平均して6+6日目および6+7日目にピークに達し、その後減少する(図19A)。複数の独立したiPSC分化(n=41)にわたり、平均の累積的なpreMK(CD43+CD41+CD14-)収量は、ウェル当たりおよそ100万個(範囲:10万から330万個)と決定された(図19B)。
Within 2-3 days after the onset of stage 2 (i.e.,
これらの培養物由来のpreMKがステージ3の条件に移行すると、それらは、数日以内に成熟MKに分化する。2~4日目までに、初期の均一な小さく丸い屈折性の細胞(図20A)のサイズが増大し始める(図20Bおよび図20C)。同時に、血小板前駆体を産生するMKを容易に観察することができる(図20Cおよび図20D)。ステージ3の3~4日までに、成熟MKマーカーであるCD42aおよびCD42bを共発現するCD61+(巨核球系列)細胞の割合をFACSによって決定し(図21Aおよび図21B)、成熟MK(CD61+CD42a+CD42b+細胞)の純度は、培養物中の全ての有核細胞の70~90%もの高いレベルに達し得る(図21C)。
When preMKs from these cultures are transferred to stage 3 conditions, they differentiate into mature MKs within a few days. By days 2-4, the initial uniform small round refractile cells (Figure 20A) begin to increase in size (Figures 20B and 20C). At the same time, MKs producing platelet precursors can be readily observed (FIGS. 20C and 20D). By days 3-4 of
(実施例3)
マトリクス非依存性3D培養での定方向分化
巨核球および血小板の臨床生産に必要な収量を可能にするために、小規模組織培養プラスチックウェア(2Dマトリクス依存性)から3Dのスケーラブルな解決策に分化プロセス全体を移行させることが重要である。スケーラブルな3D解決策の例は、撹拌または振とうされている超低接着性容器中で懸濁される自己凝集性スフェロイドを使用して分化を実行することを含む(図3)。この実施例において、LiPSC-Gr1.1 hiPSCをTrypLEを使用して単一細胞に解離し、H1152または他のROCK阻害剤を加えた多能性維持培地(例えばEssential 8、Nutristem、StemFlex、他の同様の培地、またはそれらの組合せ)中に細胞50万~100万個/mlで再懸濁し、90rpmのオービタルシェーカー上の6ウェルの超低接着性プレート中で、または一定撹拌を伴うスピナーフラスコ(125mlのスピナーフラスコにおいて50ml体積で90rpm)中で、37C、5%CO2、20%O2でインキュベートした。いずれの系でも24時間以内に、hiPSCは自己凝集して、直径およそ50~150umのスフェロイドを形成した(図22A、異なる容器での同様の実施例については、図23Aおよび図11Aも参照されたい)。次いで撹拌を中断し、スフェロイドを容器の底部に沈降させた(およそ5分間)。次いで、培地の50%~100%をステージ1分化培地と交換して、造血性内皮への分化を促進し、撹拌を低酸素条件(37C、5%CO2、5%O2)でのインキュベーションを伴い再開した。培地交換を同様に合計6日間にわたり(37℃、5%CO2、5%O2で4日間、続いて37C、5%CO2、20%O2で2日間)毎日実行し、その期間中、スフェロイドはより大きく成長し、6日目に特徴的な構造および形状を生じた(図22A)。6日目におけるこれらのスフェロイドの試料を解離し、フローサイトメトリーによって評価したところ、細胞の約44%が、造血性内皮のマーカーであるCD31およびCD34を発現することが見出され(図22B)、純度は、2Dマトリクス依存性培養物と好都合に匹敵していた(図16B)。ステージ2に移行するために、撹拌を中断し、スフェロイドを容器の底部に沈降させた(およそ5分間)。次いで培地の50~100%をステージ2分化培地と交換して、懸濁細胞の分化および放出を促進させた(図24A)。その後毎日、懸濁細胞を収集し、部分的な培地交換を実行した。これを行うために、撹拌を中断し、造血性内皮スフェロイドを容器の底部に沈降させた(およそ5分間)。培地(懸濁細胞と共に)のおよそ80%を収集し、遠心分離した。新鮮なステージ2分化培地の作業体積の半分を、十分な体積の馴化培地(すなわち遠心分離後の上清)と共にスフェロイドに添加し、元の作業体積を回復させた。次いで残りの上清を捨て、細胞ペレットの一部をFACS分析のために使用し(図24B)、残りを凍結保存するか、または成熟MKへの成熟のためにステージ3に移行させた。懸濁細胞のフローサイトメトリー分析から、オービタルシェーカー上の6ウェルの超低接着性プレート中で分化した自己凝集したスフェロイドと、50mlのスピナーフラスコ中で分化させた自己凝集したスフェロイドとが、同様のpreMK産生動態、経時的な純度および収量の両方を示したことが解明された。2DのIV型コラーゲン分化培養と比較して、これらの3D培養物は、より高い純度で、ステージ2の初期において、より多くのpreMKを産生した(図24C、24D)。
(Example 3)
Directed Differentiation in Matrix-
単一細胞継代で増大させ回収した培養物(図10A~10C)はまた、3Dスフェロイドに凝集し、記載した通りの6ウェル懸濁物分化方法を使用してpre-MK細胞に効果的に分化することができた(図23A)。pre-MK収量は、従前の6ウェルプレート培養と同等であり、CD41/CD43の共染色によって評価されたように純度も同様であった(図23B)。これらのデータから、単一細胞継代条件においてhiPSC自己再生を有効に制御し、安定な増大およびスケーラビリティーを支持しながら、pre-MK細胞への分化能を保持することが実証される。 Cultures expanded and harvested by single-cell passage (FIGS. 10A-10C) also aggregated into 3D spheroids and were effectively transformed into pre-MK cells using the 6-well suspension differentiation method as described. Differentiation was possible (Fig. 23A). Pre-MK yields were comparable to previous 6-well plate cultures, as was purity as assessed by co-staining for CD41/CD43 (FIG. 23B). These data demonstrate that hiPSCs effectively regulate self-renewal in single-cell passaging conditions, supporting stable expansion and scalability while retaining the ability to differentiate into pre-MK cells.
ステージ3の静置培養に移行させると、3D自己凝集性スフェロイド培養物からのpreMKは、2D培養系からのpreMKと同様のMK純度を生じた(図25A~25C)。さらに、3D自己凝集性スフェロイド培養物から生成したステージ3分化培養は、真正な巨核球としてのその正体と一致して、サイズが劇的に増大し、血小板前駆体を生成することが可能な細胞を含有していた(図26)。
When transferred to
(実施例4)
iPSC凝集中またはステージ1から2の移行における可溶性ラミニン521の添加は2つの異なる3D分化様式でステージ2のpreMK収量を改善する
分化を開始させる前の24時間(-1日目)における初期のiPSC凝集ステップ中の、またはステージ1からステージ2(6日目)に移行するときのラミニン521の添加は、2つの異なる3D分化様式でpreMK収量を増大させた。可溶性組換えラミニン521含有または不含のStemFlexおよびROCK阻害剤であるH1152(対照培地)を含有する96ウェルのU底超低接着性プレートのウェル当たり、5000個の単一細胞の解離したiPSCを播種した。24時間後、培地をステージ1の培地で置き換え、培地交換を6日間実行した。次いで培地を、可溶性ラミニン521含有または不含のステージ2の培地と交換した。24時間後、追加で最大6日間にわたり、半分の培地交換を毎日実行した。ステージ2におけるpreMK収量を比較することにより、分化プロセスの-1日目または6日目におけるラミニン521の添加は、ラミニン521添加無しの対照培養物と比較してpreMK収量を増大させたことが解明された(図27A、27B)。ラミニン521の作用が撹拌した3D培養物でも観察できるかどうかを決定するために、iPSCを単一細胞として解離し、150万個の細胞を、可溶性組換えラミニン521含有または不含のStemFlexおよびROCK阻害剤であるH1152(対照培地)を含有する6ウェルの超低接着性プレートの各ウェルに播種し、オービタルシェーカー上に設置した。24時間後、培地をステージ1の培地で置き換え、培地交換を6日間実行した。次いで培地を、可溶性ラミニン521含有または不含のステージ2の培地と交換した。24時間後、追加で最大6日間にわたり、半分の培地交換を毎日実行した。ステージ2におけるpreMK収量を比較することにより、分化プロセスの-1日目または6日目におけるラミニン521の添加は、ラミニン521添加無しの対照培養物と比較してpreMK収量を増大させたことが解明された(図27C)。実施例1に記載される高効率単一細胞継代技術から引き出されたiPSCを、オービタルシェーカー上の6ウェルプレートで、NutriStem中で同様に自己凝集させた場合、ラミニン521作用が増幅した(図27D)。
(Example 4)
Addition of Soluble Laminin 521 During iPSC Aggregation or at
(実施例5)
ステージ1の間における増殖因子添加の順番およびタイミングの調整は分化効率を増大し、全体的な増殖因子の使用量を減少させる
分化のステージ1の間に起こる初期の特定化事象は、複雑であり、細胞シグナル伝達事象の固有の順番およびタイミングを必要とする。それゆえに、ステージ1の培地因子であるBMP4、bFGFおよびVEGFAの添加の順番およびタイミングを調整することは、ステージ1の全体にわたり3つ全ての増殖因子が含まれる標準的な完全St1培地条件と比較して、分化プロセスの効率を改善し、増殖因子の使用量を低減することができる。最初の実験(実験A)(図28A)は、添加の順番およびタイミングを試験した。最初の24時間にわたりBMP4単独を添加し、続いて次の24時間にわたりVEGFAおよびbFGF(BMP4不含)を添加し、続いて4日間の完全St1培地とした場合、ステージ2で産生されたpreMKの数は、ステージ1にわたり完全St1培地を受けた対照培養物より著しく多かった(図28B)。48時間にわたり同じ順番を実行することは、同じ作用を有さなかった。第2の実験(実験B)(図28C)は、この系においてBMP4は24時間を過ぎるとなくてもよいが、FGF2およびVEGFAは、分化を効果的に進行するために重要であることを実証した(図28D)。この実施例は、分化のステージ1が、分化のステージ2に移行する前にBMP4を単独で24時間、続いてbFGFおよびVEGFAを5日間使用して効果的に進行できることを実証する。
(Example 5)
Adjusting the Order and Timing of Growth Factor Addition During
(実施例6)
WNTモジュレーターはステージ1およびステージ2の分化効率に影響を与えることができる
WNTシグナル伝達は、発生中において重要である。GSK3キナーゼ阻害剤であるCHIR98014およびCHIR99021は、WNTアゴニストとして作用する。分化の最初の48時間のみ、本明細書に記載されるステージ1分化条件を、0.6μMのCHIR98014または6μMのCHIR99021で強化したところ、CD31およびCD34の免疫蛍光染色によって決定した場合、ステージ1の分化効率における劇的な増大が6日目に観察された(図29A~29C)。次いで対照およびCHIR98014培養をステージ2に移行させ、そこでpreMKの産生および放出を、CD41およびCD43の免疫蛍光染色によって追跡した。CD41+細胞の数の視覚的な推定から、最初の48時間におけるWNTモジュレーターにより生じたより高いステージ1効率は、ステージ2の間のより高い産出に対応し得ることが示唆される(図30A~30B)。それゆえに、WNTモジュレーターの短期間の添加は、後続の分化ステージにわたり分化効率に影響を与える可能性がある。
(Example 6)
WNT Modulators Can Affect
(実施例7)
ラミニン521でコーティングされたマクロキャリアを用いた充填層バイオリアクター
ここで、1mmのラシヒリングの形状のラミニン521でコーティングされたPTFEマクロキャリアは、iPSCの分化のための支持体を提供できること、およびこのマクロキャリア材料は、図4に示される概略図で例示されるような充填層バイオリアクターでの使用に適すると予想されることを実証する証拠を提供する。まずPTFEリングを、ロッカー上で、4℃で、1.25ug/mlのラミニン-521と共に一晩インキュベートした。使用前に、PTFEリングを、6ウェルプレート中で、ROCK阻害剤であるH1152を加えたEssential 8培地で平衡化した。多能性iPSCを0.5mMのEDTAを使用して回収し、H1152を加えたEssential 8培地に再懸濁し、PTFEリング上に凝集塊として播種した。10分毎に、プレートを、オービタルシェーカー上で、75rpmで30秒回した。1時間後、プレートを75rpmで一晩連続的に振とうした。24時間後、培地の90%を取り出し、ステージ1の培地で置き換え、培地交換を毎日行った。ステージ1中、iPSCは、ラシヒリングの内部上に成長領域を示し(図31)、成長領域は、2D培養物で見られたものと類似した形態学的特徴を生じた(図22)。これらの細胞のフローサイトメトリー分析は、高い割合の造血性内皮細胞を示し、CD31を発現する細胞は約80%であり、これらの細胞の半分より多くが、CD34+について二重に陽性であった(図33A)。ステージ2の培地に切り換え、毎日の半分の培地交換を開始させたところ、全体的に平坦なコロニーから3Dスフェロイド型の構造に形態が変化したが、特筆すべきことに、それでもなおこれらの構造はリング形状のマクロキャリアの内部上のラミニン521コーティングに付着していた(図32)。ステージ2の間に放出された細胞は、6+2日目もの早期でも高いpreMK含量を有しており、細胞の約75%がCD43およびCD41を共発現し(図33B)、純度は2Dマトリクス依存性培養に有利に匹敵する程度であった(図18A)。6+3日目に放出された細胞を収集し、超低接着性プレート中で、ステージ3培地中で追加の3日間培養したところ、これらの細胞の約80%が、CD61およびCD42bを共発現したことから(図33C)、効率的なMK分化が起こったことが示される。このようなマクロキャリアは、iPSCの造血性内皮への初期の分化(すなわち定方向分化のステージ1)、加えてpreMKのさらなる分化および放出(すなわち定方向分化のステージ2)を同じ容器で行うことができる充填層バイオリアクターのための材料としての使用に適する(図4)。この設計において、充填層バイオリアクターは、新たに多能性iPSCを播種したラミニン-521でコーティングされたマクロキャリアを用いて構成される。次いで充填層は、培地の連続流に曝露されてもよく、それにより造血性内皮へのステージ1分化が可能になる。培地は、充填層に浸透させた後、馴化チャンバーに循環させることになり、そこで新鮮な培地構成成分が添加され、酸素/CO2濃度がスパージングまたは他の手段を介して調整されることになり、その後、培地は細胞に再循環されることになる。ステージ1の完了時に、培地は、ステージ2の分化および産生ならびにpreMKの放出が可能になるように切り替えることになる。適切なサイズおよび形状にしたマクロキャリア支持体、例えば1mmのラシヒリングは、放出された細胞の充填層を通る浸透および収集および凍結貯蔵のためのリアクターからの浸透を可能にするのに十分な培地の流れおよびチャネル幅を可能にすると予想される。この設計は、細胞が受けるせん断力を減少させ、その灌流に基づく設計のために、効率的な培地使用を可能にし、それらが放出される場合、preMKの連続的な収集を可能にする。
(Example 7)
Packed Bed Bioreactor Using Laminin 521-Coated Macrocarriers Here, laminin 521-coated PTFE macrocarriers in the shape of 1 mm Raschig rings can provide a support for iPSC differentiation and this macro The carrier material provides evidence demonstrating that it is expected to be suitable for use in a packed bed bioreactor as illustrated in the schematic shown in FIG. The PTFE rings were first incubated overnight with 1.25 ug/ml laminin-521 at 4° C. on a rocker. Prior to use, the PTFE rings were equilibrated in
(実施例8)
iPSC由来巨核球の詳細な特徴付け
本明細書に記載される方法を使用して生成した巨核球は、免疫蛍光顕微鏡法によって画像化した場合、MK特異的タンパク質であるベータ-1-チューブリン(図34)、加えてアルファ顆粒に関連するタンパク質(PF4およびVWF、図35A~35F)および高密度顆粒に関連するタンパク質(LAMP1およびセロトニン、図36A~36F)などに関する機能的な成熟MKに関連する多くの特色を実証する。iPSC由来MKの電子顕微鏡画像から、多小胞体、グリコーゲン顆粒、および陥入膜系を含む特徴的な超微細構造的特色が明らかになる(図37A~37D)。遺伝子発現分析により、多能性遺伝子、例えばOCT4の下方制御(図38A)および巨核球系列遺伝子、例えばNFE2の上方制御(図38B)が明らかになった。同様の分析を関連遺伝子のパネル上で実行したところ、この分析の結果は、多能性幹細胞シグネチャーの喪失および巨核球シグネチャーの獲得と一致する(図39)。
(Example 8)
Detailed Characterization of iPSC-Derived Megakaryocytes The megakaryocytes generated using the methods described herein, when imaged by immunofluorescence microscopy, showed the MK-specific protein beta-1-tubulin ( 34), as well as proteins associated with alpha granules (PF4 and VWF, FIGS. 35A-35F) and proteins associated with dense granules (LAMP1 and serotonin, FIGS. 36A-36F), etc. associated with functional mature MKs. Demonstrate many peculiarities. Electron microscopy images of iPSC-derived MKs reveal characteristic ultrastructural features including multivesicular bodies, glycogen granules, and invaginated membrane systems (FIGS. 37A-37D). Gene expression analysis revealed downregulation of pluripotency genes such as OCT4 (Figure 38A) and upregulation of megakaryocytic lineage genes such as NFE2 (Figure 38B). A similar analysis was performed on a panel of related genes and the results of this analysis are consistent with the loss of the pluripotent stem cell signature and the gain of the megakaryocyte signature (Figure 39).
骨髄CD34+、末梢血CD34+、または臍帯血CD34+細胞由来の初代巨核球(天然産物)と比較したところ、iPSC由来MKは、CD34+骨髄幹細胞、末梢血幹細胞、または臍帯血幹細胞由来の初代巨核球(天然産物)(図40C、図41B)と類似の平均サイズを有していたが(図40A~40C)、それより低い特徴的な倍数性分布を有していた(図41A~41B)ことが見出された。iPSC由来巨核球はまた、これまでに巨核球において報告されていない複数の因子の存在を含む、ヒト血小板中に存在するものに類似した因子の特徴的な増殖因子、サイトカイン、およびケモカイン発現プロファイルも有していた(図42)。データを準備するために、細胞を-80℃で一晩凍結し、次いで37℃で解凍することによって、1×PBS中2500万個/mLのhiPSC-MKを溶解させた。この凍結/解凍サイクルを4回繰り返した。得られた懸濁物を、0.22μmのシリンジフィルターを使用して濾過した。溶解物を、増殖因子、サイトカイン、およびケモカインの選択パネルについて多重化レーザービーズ技術(Eve Technologies)を使用して試験した。データをバックグラウンド(PBS、hiPSC-MKと同様に処理したもの)について補正し、次いで市販のヒト血小板溶解物(HPL)、新鮮なMK分化培地(分化の最終ステージで使用したもの)、および馴化培地、すなわち溶解の前にhiPSC-MKから取り出されたMK分化培地と比較した。hiPSC-MKとHPLとの間には強力な重複が観察されたが、以前に巨核球または血小板において記載されていないタンパク質もいくつかhiPSC-MKにおいて測定された(図42)。 Compared to primary megakaryocytes (natural product) derived from bone marrow CD34 + , peripheral blood CD34 + , or cord blood CD34 + cells, iPSC-derived MKs were primary megakaryocytes derived from CD34 + bone marrow, peripheral blood, or cord blood stem cells. It had a similar average size (FIGS. 40A-40C) to megakaryocytes (natural product) (FIGS. 40C, 41B), but a lower characteristic ploidy distribution (FIGS. 41A-41B). ) was found. iPSC-derived megakaryocytes also have a characteristic growth factor, cytokine, and chemokine expression profile of factors similar to those present in human platelets, including the presence of multiple factors not previously reported in megakaryocytes. had (Fig. 42). To prepare the data, 25 million/mL hiPSC-MKs in 1×PBS were lysed by freezing cells at -80°C overnight and then thawing at 37°C. This freeze/thaw cycle was repeated four times. The resulting suspension was filtered using a 0.22 μm syringe filter. Lysates were tested for a select panel of growth factors, cytokines, and chemokines using multiplexed laser bead technology (Eve Technologies). Data were corrected for background (PBS, treated similarly to hiPSC-MKs), followed by commercial human platelet lysate (HPL), fresh MK differentiation medium (used at the final stage of differentiation), and conditioning. Compared to medium, MK differentiation medium removed from hiPSC-MKs prior to lysis. Although a strong overlap was observed between hiPSC-MKs and HPL, several proteins not previously described in megakaryocytes or platelets were also measured in hiPSC-MKs (Fig. 42).
本明細書に記載される結果は、臨床グレードヒトiPSC由来巨核球を生成するための頑強なプロセスを実証する。ヒトiPSC由来巨核球は、さらなる特徴付けまたはヒト血小板の生成などの下流での適用における使用のために単離および濃縮することができる。 The results described herein demonstrate a robust process for generating clinical grade human iPSC-derived megakaryocytes. Human iPSC-derived megakaryocytes can be isolated and enriched for further characterization or use in downstream applications such as the generation of human platelets.
(実施例9)
ヒトiPSC由来血小板の詳細な特徴付け
血小板は、この出願書類に記載される培養方法および回収技術を使用してヒトiPSC由来成熟MKから生成される。血小板は、静置培養で収集してもよいし(図43A、43B)、または定方向分化プロセスのステージ3最高点で成熟MKをミリフルイディクスバイオリアクターに供給することによって産生してもよい(US9,795,965;US2017/0183616;US2018/0334652;WO2018165308での言及を参照)。定方向分化プロセスから引き出された血小板は、DNAインターカレート色素について陰性染色され、2~5μmのサイズ分布の範囲内である;またプレ血小板も、この培養において5μmおよびそれより大きい直径で観察される(図43A)。ヒトiPSC由来血小板は、明確なβ1-チューブリンリング、および活性化マーカーであるCD62pの非存在を示す顕微鏡写真によって示されるように、休止表現型を有する(図44Bおよび45A)。これらは、糸状偽足および葉状仮足の形成および拡散を示す細胞骨格の変化を明らかにするガラス拡散技術を使用して実験的に活性化することができる(図44Aおよび44B)。
(Example 9)
Detailed Characterization of Human iPSC-Derived Platelets Platelets are generated from human iPSC-derived mature MKs using the culture methods and harvesting techniques described in this application. Platelets may be harvested in static culture (Figs. 43A, 43B) or produced by feeding mature MKs to a millifluidics bioreactor at the apex of
ヒトiPSC由来血小板は、これらを初代ドナー由来ヒト血小板と区別するいくつかの特色を有する。これらは、ヒト血小板上で豊富に発現される表面受容体である糖タンパク質VIを欠如している(図46A~46C)。これらはまた、血漿中の血小板より多くの量でトロンビンも生成し、凝固カスケードの主要な開始因子である組換えヒト組織因子に曝露された後では、より短い時間枠にわたりトロンビンを生成する(図47)。これらの差にもかかわらず、ヒトiPSC由来血小板は、レーザーによって誘発された傷害のマウスモデルの一部としての精巣挙筋の細動脈で形成される血栓への取り込みを含む機能性の全ての指標(図43A~43B、44A~44B、45、46A~46C、および47)を保持する(図48A~48C)。 Human iPSC-derived platelets have several features that distinguish them from primary donor-derived human platelets. They lack glycoprotein VI, a surface receptor abundantly expressed on human platelets (Figures 46A-46C). They also generate thrombin in greater amounts than platelets in plasma and over a shorter time frame after exposure to recombinant human tissue factor, a major initiator of the coagulation cascade (Fig. 47). Despite these differences, human iPSC-derived platelets show all indicators of functionality, including incorporation into thrombi formed in cremaster arterioles as part of a mouse model of laser-induced injury. (FIGS. 43A-43B, 44A-44B, 45, 46A-46C, and 47) are retained (FIGS. 48A-48C).
(実施例10)
ヒトiPSC由来血小板は受動的な薬物負荷によって組換え生物学的薬物を取り込む
本明細書に記載される方法によって産生された血小板は、末梢血液全体から抽出される血小板に加えて、ヒトCD34+動員末梢血細胞源から分化した血小板にも類似した特徴を有する。
(Example 10)
Human iPSC-derived platelets take up recombinant biological agents by passive drug loading Platelets produced by the methods described herein, in addition to platelets extracted from whole peripheral blood, Platelets differentiated from blood cell sources have similar characteristics.
図6の線画は、様々な方法によって、preMK、MK、およびPLC中およびその上への、本明細書ではあらゆる生物製剤、小分子、または治療用粒子の他の形態を指す薬物の負荷を可能にする概略を提供する。一部の形態では、ミリフルイディクスバイオリアクター(US9,795,965;US2017/0183616;US2018/0334652;WO2018165308での言及を参照)が、MKからのPLC産生を誘導するのに使用される。図7の線画は、幹細胞、一部の形態ではiPS、ES、造血幹細胞などの遺伝子改変されたバージョンの、ゲノムに組み込まれる遺伝子材料のレンチウイルスによる形質導入による産生の概略を提供する。一部の実施形態では、遺伝子材料を幹細胞に組み込むことは、様々なヌクレアーゼベースの手法、相同組換え、または他のウイルスおよび非ウイルス方法を使用することによって達成される。ゲノムへの遺伝子材料の組み込みは、造血性内皮、preMK、およびMKで発生させることができる。 The line drawing in FIG. 6 enables drug loading into and onto preMKs, MKs, and PLCs by various methods, herein referring to any biologic, small molecule, or other form of therapeutic particle. provide an overview of what to do. In some forms, a millifluidics bioreactor (US9,795,965; US2017/0183616; US2018/0334652; see references in WO2018165308) is used to induce PLC production from MKs. The line drawing in FIG. 7 provides a schematic of the production of genetically modified versions of stem cells, in some forms iPS, ES, hematopoietic stem cells, etc., by lentiviral transduction of genetic material that integrates into the genome. In some embodiments, integration of genetic material into stem cells is accomplished using various nuclease-based techniques, homologous recombination, or other viral and non-viral methods. Integration of genetic material into the genome can occur in hematopoietic endothelium, preMK, and MK.
一例において、ヒトIgGを、洗浄したドナー由来ヒト血小板に、および/またはその上に負荷した。ヒトIgGを、NHS-エステルであるCy5.5フルオロフォアに、製造元の説明書に従って、8倍過量のモル濃度でコンジュゲートした。コンジュゲートした調製物を40kの分子量カットオフ(mwco)のzeba脱塩カラムに通過させ、pierce 660キットによって定量化した。調製物をさらなる使用まで4セルシウス度で維持した。薬物負荷実験のために、Cy5.5コンジュゲートヒトIgGを室温にし、15,000rcfで1分間遠心分離して、凝集体を除去した。次いで抗体を、1×10e7個の血小板に、37セルシウス度で1時間にわたり1mLの反応体積で添加した。PGE1を1ug/mlの最終濃度で添加して、血小板活性化を阻害し、細胞を1250rcfでブレーキをかけずに17分間遠心分離した。CD61発現でゲーティングされた血小板の調製では(図49Aおよび図49B)、この洗浄ステップを二度目に実行し、洗浄後の相対的な薬物取り込みを評価した(図49Cおよび49D)。薬物取り込みを細胞ペレット中で可視化した(図49E)。ヒトIgGの用量滴定を実行したところ、フローサイトメトリーにより、投入濃度の増大が検出可能なヒトIgGにおける付随する増大をもたらすことが示される(図49F)。平均蛍光強度をヒトIgG投薬量の関数としてプロットし(図49G)、洗浄された血小板に保持されたヒトIgGの量を定量化した(図49H)。 In one example, human IgG was loaded onto and/or onto washed donor-derived human platelets. Human IgG was conjugated to the NHS-ester Cy5.5 fluorophore at an 8-fold molar excess according to the manufacturer's instructions. The conjugated preparation was passed through a 40k molecular weight cutoff (mwco) zeba desalting column and quantified by a pierce 660 kit. The preparation was kept at 4 degrees Celsius until further use. For drug loading experiments, Cy5.5-conjugated human IgG was brought to room temperature and centrifuged at 15,000 rcf for 1 minute to remove aggregates. Antibodies were then added to 1×10e7 platelets in a reaction volume of 1 mL for 1 hour at 37 degrees Celsius. PGE1 was added at a final concentration of 1 ug/ml to inhibit platelet activation and cells were centrifuged at 1250 rcf for 17 minutes without brake. In preparations of platelets gated on CD61 expression (FIGS. 49A and 49B), this wash step was performed a second time to assess relative drug uptake after washing (FIGS. 49C and 49D). Drug uptake was visualized in cell pellets (Fig. 49E). A dose titration of human IgG was performed and flow cytometry shows that increasing input concentrations lead to concomitant increases in detectable human IgG (FIG. 49F). Mean fluorescence intensity was plotted as a function of human IgG dosage (Figure 49G) to quantify the amount of human IgG retained in washed platelets (Figure 49H).
ヒトドナー血小板は、後続の実験において、最大200μgの濃度の標識された抗PD-L1抗体(アテゾリズマブ)を取り込むことが可能であった(図49I)。200μgは、アテゾリズマブの治療用量を表す。この実験は、取り込みの最大用量を決定するために設計された。しかし、血小板は、取り込みのプラトーまたは最大用量を示さなかった。取り込みが抗体特異的ではないことを実証するために、ヒトIgGを、CF55(Biotium)で製造元の指示通りに標識した。分析中のさらなる取り込みを防止するために、蛍光強度測定の前に、細胞を4%パラホルムアルデヒドで固定した。ヒトIgGの取り込みを、蛍光強度を測定することによって用量依存的に観察した。これらの結果は、許容される最大濃度を表さない。固定の後、血小板調製物の一部を洗浄し、遠心分離によってポリ-l-リシンでコーティングされたガラスカバースリップに接着させた。次いで血小板を、PBS中の0.5%のTriton-Xで透過性にし、免疫蛍光ブロッキング緩衝液(IFBB)(50mlのPBS中5mlのヤギ血清、1%BSA)で一晩ブロックした。アテゾリズマブを、AlexaFluor488抗ヒト二次IgGとのインキュベーションによって可視化した。アテゾリズマブまたは二次抗体単独に曝露された試料中のバックグラウンドの蛍光をモニタリングした。追加の特異性のために、細胞をCD61-APC(Biolegend)で標識した。カバースリップを、Aqua-Poly/Mount(Fisher Scientific)を使用してスライドガラスにマウントした。画像獲得のためのZen Blackソフトウェアを備えたZeiss Meta 880共焦点走査顕微鏡を使用して、試料を画像化した(図50A)。画像の処理および分析を、ImageJソフトウェア(Fiji/NIH)を使用して完了させた。図50Bは、高倍率の二重標識された血小板であり、血小板内における細胞内局在が実証される。 Human donor platelets were able to take up concentrations of labeled anti-PD-L1 antibody (atezolizumab) up to 200 μg in subsequent experiments (FIG. 49I). 200 μg represents the therapeutic dose of atezolizumab. This experiment was designed to determine the maximal dose of uptake. However, platelets did not show a plateau of uptake or a maximal dose. To demonstrate that uptake was not antibody-specific, human IgG was labeled with CF55 (Biotium) as per manufacturer's instructions. Cells were fixed with 4% paraformaldehyde before fluorescence intensity measurements to prevent further uptake during analysis. Uptake of human IgG was monitored in a dose-dependent manner by measuring fluorescence intensity. These results do not represent the maximum concentrations allowed. After fixation, aliquots of the platelet preparations were washed and adhered to poly-l-lysine-coated glass coverslips by centrifugation. Platelets were then permeabilized with 0.5% Triton-X in PBS and blocked overnight with immunofluorescence blocking buffer (IFBB) (5 ml goat serum, 1% BSA in 50 ml PBS). Atezolizumab was visualized by incubation with AlexaFluor488 anti-human secondary IgG. Background fluorescence was monitored in samples exposed to atezolizumab or secondary antibody alone. For additional specificity, cells were labeled with CD61-APC (Biolegend). Coverslips were mounted on glass slides using Aqua-Poly/Mount (Fisher Scientific). Samples were imaged using a Zeiss Meta 880 confocal scanning microscope with Zen Black software for image acquisition (Fig. 50A). Image processing and analysis were completed using ImageJ software (Fiji/NIH). FIG. 50B is a high magnification of double-labeled platelets demonstrating subcellular localization within platelets.
本明細書に記載される方法を使用して産生されたヒトiPSC由来血小板に、抗CTLA4抗体薬物であるイピリムマブを、水性緩衝液中での共インキュベーションによって負荷した。イピリムマブを様々な濃度で負荷したところ、封入された用量における用量依存性の増大を明らかにするフローサイトメトリーヒストグラムプロットが得られた。イピリムマブを、NHS-エステルであるCy5.5フルオロフォアに、製造元の説明書に従って、8倍過量のモル濃度でコンジュゲートした。コンジュゲートした調製物を40kの分子量カットオフ(mwco)のzeba脱塩カラムに通過させ、pierce 660キットによって定量化した。調製物をさらなる使用まで4セルシウス度で維持した。薬物負荷実験のために、Cy5.5コンジュゲートイピリムマブを室温にし、15,000rcfで1分間遠心分離して、凝集体を除去した。イピリムマブを、1e6個のヒトiPSC由来血小板に、100マイクロリットルの体積で添加した。一例において、1試料当たり1、10、30、および60μgのイピリムマブを添加し、37℃で1時間インキュベートし、洗浄し、遠心分離して、非特異的に結合した薬物を除去した。ヒトiPSC由来血小板へのイピリムマブ封入における用量依存性の増大を示すフローサイトメトリーベースのヒストグラムプロットを作成した(図51A)。別の実験で、Cy5.5にコンジュゲートされなかったイピリムマブを、同じ技術を使用して、ヒトiPSC由来血小板に100μg/mlの最終濃度で負荷し、4%パラホルムアルデヒドで固定し、免疫蛍光画像化実験のためにポリ-l-リシンでコーティングされたカバースリップ上に遠心分離した。次いで血小板を、PBS中の0.5%のTriton-Xで透過性にし、免疫蛍光ブロッキング緩衝液(IFBB)(50mlのPBS中5mlのヤギ血清、1%BSA)で一晩ブロックした。血小板を顆粒(PF4)で染色し、表面(CD61)マーカーおよび薬物シグナルが、細胞内の小斑点であることが見出された。得られた顕微鏡写真は、PF4染色によって描写されるように、細胞表面上および選択されたアルファ顆粒内へのイピリムマブ局在化の証拠を含むCD61+ヒトiPSC由来血小板へのイピリムマブの負荷を実証する(図51B)。 Human iPSC-derived platelets generated using the methods described herein were loaded with the anti-CTLA4 antibody drug ipilimumab by co-incubation in aqueous buffer. Loading of ipilimumab at various concentrations resulted in flow cytometry histogram plots demonstrating a dose-dependent increase in encapsulated dose. Ipilimumab was conjugated to the NHS-ester Cy5.5 fluorophore at an 8-fold molar excess according to the manufacturer's instructions. The conjugated preparation was passed through a 40k molecular weight cutoff (mwco) zeba desalting column and quantified by a pierce 660 kit. The preparation was kept at 4 degrees Celsius until further use. For drug loading experiments, Cy5.5-conjugated ipilimumab was brought to room temperature and centrifuged at 15,000 rcf for 1 minute to remove aggregates. Ipilimumab was added to 1e6 human iPSC-derived platelets in a volume of 100 microliters. In one example, 1, 10, 30, and 60 μg of ipilimumab were added per sample, incubated for 1 hour at 37° C., washed and centrifuged to remove non-specifically bound drug. A flow cytometry-based histogram plot was generated showing a dose-dependent increase in ipilimumab encapsulation in human iPSC-derived platelets (Fig. 51A). In a separate experiment, ipilimumab not conjugated to Cy5.5 was loaded using the same technique onto human iPSC-derived platelets at a final concentration of 100 μg/ml, fixed with 4% paraformaldehyde, and immunofluorescence imaged. The cells were centrifuged onto poly-l-lysine-coated coverslips for cloning experiments. Platelets were then permeabilized with 0.5% Triton-X in PBS and blocked overnight with immunofluorescence blocking buffer (IFBB) (5 ml goat serum, 1% BSA in 50 ml PBS). Platelets were stained with granules (PF4) and surface (CD61) markers and drug signals were found to be intracellular specks. The resulting micrographs demonstrate ipilimumab loading on CD61+ human iPSC-derived platelets, including evidence of ipilimumab localization on the cell surface and within selected alpha granules, as delineated by PF4 staining (Fig. FIG. 51B).
血小板への組換えタンパク質の負荷のさらなる例を、本明細書に記載される方法を使用して、フルオロフォアCy5.5にコンジュゲートしたイピリムマブを使用して、CD34+由来の材料で実行した。CD34+由来血小板を、サイズおよび粒度(図52A)およびCD61発現(図52B)について分析して、血小板の表現型を確認した。イピリムマブを、37セルシウス度で1時間、様々な濃度で、血小板調製物と共にインキュベートしたところ、600μg/mlのイピリムマブで確立された最大のシグナルは見られなかった(図52C)。測定値を、反応容器中の血小板当たりのイピリムマブのpgに変換したところ、およそ100~300pg/PLCの投入比率が、フローサイトメトリーによって最大のシグナルを見るのに十分であり(図52D)、血小板当たりの保持されたイピリムマブの最終濃度が、処置用量に応じて、1から6pg/血小板の間であることが見出された(図52E)。固定の後、血小板調製物の一部を洗浄し、遠心分離によってポリ-l-リシンでコーティングされたガラスカバースリップに接着させた。次いで血小板を、PBS中の0.5%のTriton-Xで透過性にし、免疫蛍光ブロッキング緩衝液(IFBB)(50mlのPBS中5mlのヤギ血清、1%BSA)で一晩ブロックした。血小板を顆粒(PF4)で染色し、表面(CD61)マーカーおよび薬物シグナルが、細胞内の小斑点であることが見出された(図52F)。 A further example of recombinant protein loading into platelets was performed on CD34+-derived material using ipilimumab conjugated to the fluorophore Cy5.5 using the methods described herein. CD34+ derived platelets were analyzed for size and granularity (Figure 52A) and CD61 expression (Figure 52B) to confirm the platelet phenotype. When ipilimumab was incubated with platelet preparations at various concentrations for 1 hour at 37 degrees Celsius, the maximal signal established at 600 μg/ml ipilimumab was not seen (Fig. 52C). Measured values were converted to pg of ipilimumab per platelet in the reaction vessel, and an input ratio of approximately 100-300 pg/PLC was sufficient to see maximal signal by flow cytometry (Fig. 52D). Final concentrations of retained ipilimumab per platelet were found to be between 1 and 6 pg/platelet, depending on treatment dose (FIG. 52E). After fixation, aliquots of the platelet preparations were washed and adhered to poly-l-lysine-coated glass coverslips by centrifugation. Platelets were then permeabilized with 0.5% Triton-X in PBS and blocked overnight with immunofluorescence blocking buffer (IFBB) (5 ml goat serum, 1% BSA in 50 ml PBS). Platelets were stained with granules (PF4) and surface (CD61) markers and drug signals were found to be intracellular specks (Fig. 52F).
ドナー由来ヒト血小板がアテゾリズマブ(図53A)またはイピリムマブ(図53B)を取り込み、機能的なままでいるかどうかを決定するために、血小板を、15μgのDylight-488標識抗体と共に30分インキュベートした。次いで同一な試料を、30分のインキュベーションの最後の10分間、ヒトトロンビン(1単位/ml)に曝露した。分析中のさらなる取り込みを防止するために、細胞を4%パラホルムアルデヒドで即座に固定し、FACSによって平均蛍光強度を分析し、薬物単独が負荷された(コンジュゲートしていない)試料と比較した。図53Aおよび53Bで観察されるように、血小板の活性化は、標識された薬物のヒストグラムの左へのシフト(薬物単独により近い)で見られるように、蛍光強度を低減させた。図53Cは、蛍光PDL1が負荷された休止血小板である(13Aにおけるものと同様)。図53Dは、PDL1が負荷された活性化血小板であるが、ガラス活性化されたとき、それはもはや蛍光PDL1を含有していない。これらのデータは、トロンビンでの血小板活性化が、抗体の放出を引き起こすことを示唆し、薬物負荷された血小板が機能的なままであり、アゴニスト刺激での放出が可能であることを実証する。 To determine whether donor-derived human platelets take up atezolizumab (FIG. 53A) or ipilimumab (FIG. 53B) and remain functional, platelets were incubated with 15 μg of Dylight-488 labeled antibody for 30 minutes. Identical samples were then exposed to human thrombin (1 unit/ml) for the last 10 minutes of a 30 minute incubation. To prevent further uptake during analysis, cells were immediately fixed with 4% paraformaldehyde and analyzed for mean fluorescence intensity by FACS and compared to samples loaded with drug alone (unconjugated). As observed in Figures 53A and 53B, platelet activation reduced fluorescence intensity as seen by the shift of the labeled drug histogram to the left (closer to drug alone). FIG. 53C is a resting platelet loaded with fluorescent PDL1 (as in 13A). FIG. 53D is an activated platelet loaded with PDL1, but when glass-activated, it no longer contains fluorescent PDL1. These data suggest that platelet activation with thrombin causes antibody release and demonstrate that drug-loaded platelets remain functional and are capable of release upon agonist stimulation.
(実施例11)
ヒトiPSC由来血小板における組換えタンパク質の共有結合によるコンジュゲーション
細胞膜上への組換えタンパク質の共有結合による連結を創出するための多くの戦略がある(図6)。本明細書に記載されるiPSC由来血小板の場合、2-イミノチオラン(トラウト試薬、Thermofisher #26101)を、様々な濃度で、1e6個の血小板と、500ulの緩衝液中、37セルシウス度で1時間インキュベートして、第一アミンをスルフヒドリルに変換した(図54Aに描写される)。それと同時に、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC、Thermofisher #22360)を、ヒトIgGと共に4Cで2時間インキュベートした(図54Bに描写される)。次いでトラウト試薬で処置した血小板を、SMCCリンカーで連結されたIgGと共に37セルシウス度で1時間インキュベートした(図54C)。(SMCC無しのIgGに対して)SMCCリンカーで連結されたIgGの固定濃度を用いて、トラウトの用量滴定を洗浄されたドナー血小板で実行した。フローサイトメトリーによれば、シグナルは、SMCCリンカーで連結されたIgGで、トラウト試薬の用量が増大するにつれてより顕著に大きくなり、最大効率は、0.4mg/mlのトラウト試薬で観察された(図54D)。SMCCリンカーがないと、IgGシグナルは、フローサイトメトリーによれば増大しなかったことから(図54E)、洗浄された血小板の表面へのIgGのコンジュゲーションを促進することにおいて、コンジュゲーション反応は効率的であったことが示唆される。
(Example 11)
Covalent Conjugation of Recombinant Proteins in Human iPSC-Derived Platelets There are many strategies for creating covalent linkages of recombinant proteins onto cell membranes (FIG. 6). For the iPSC-derived platelets described herein, 2-iminothiolane (Traut's Reagent, Thermofisher #26101) at various concentrations was incubated with 1e6 platelets in 500 ul of buffer at 37 degrees Celsius for 1 hour. to convert primary amines to sulfhydryls (depicted in FIG. 54A). At the same time, succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate (SMCC, Thermofisher #22360) was incubated with human IgG for 2 hours at 4C (depicted in Figure 54B). Platelets treated with Traut's reagent were then incubated with SMCC linker-linked IgG for 1 hour at 37 degrees Celsius (Fig. 54C). Trout dose titrations were performed on washed donor platelets using a fixed concentration of SMCC linker-linked IgG (versus IgG without SMCC). By flow cytometry, the signal was significantly greater with increasing doses of Traut's reagent for SMCC linker-ligated IgG, with maximal efficiency observed at 0.4 mg/ml Traut's reagent ( Figure 54D). Without the SMCC linker, the IgG signal was not increased by flow cytometry (Fig. 54E), indicating that the conjugation reaction was efficient in promoting IgG conjugation to the surface of washed platelets. It is suggested that the
次いで図54A~54Cに記載されるプロトコールを、抗CTLA4の市販の抗体であるイピリムマブ(Selleckchem #A2001)を使用して、ヒトiPSC由来血小板に使用した。イピリムマブコンジュゲート血小板は、CD61発現を保持し(図55A)、CD62p発現によって評価した場合、その手順によって活性化されなかった(データ示さず)。トラウト試薬で処置した血小板を用い、SMCCリンカーで連結されたイピリムマブ(図55B、矢印によって示される)を使用したフローサイトメトリーによれば(CD61発現でゲーティングした)、イピリムマブは最大の存在量で観察された。同じ細胞を4%PFA中で固定し、ポリ-l-リシンでコーティングされたカバースリップ上に固定し、その後、本明細書に記載される方法を使用してCD61およびPF4について染色した。イピリムマブは、大部分が細胞表面上にコンジュゲートされていることが観察された(図55C)。 The protocol described in Figures 54A-54C was then used on human iPSC-derived platelets using anti-CTLA4 commercial antibody ipilimumab (Selleckchem #A2001). Ipilimumab-conjugated platelets retained CD61 expression (FIG. 55A) and were not activated by the procedure as assessed by CD62p expression (data not shown). By flow cytometry (gated on CD61 expression) using SMCC linker-linked ipilimumab (Fig. 55B, indicated by an arrow) with platelets treated with Traut's reagent, ipilimumab was at the highest abundance. observed. The same cells were fixed in 4% PFA, mounted on poly-l-lysine-coated coverslips, and then stained for CD61 and PF4 using the methods described herein. Ipilimumab was observed to be mostly conjugated on the cell surface (Fig. 55C).
(実施例12)
ヒトiPSC由来preMKおよびMKへの組換え薬物である生物製剤の受動的な負荷
人工多能性幹細胞を、本明細書に記載される方法を使用して成熟巨核球に分化させた。細胞を、Dylight 488標識アテゾリズマブと共に30分間インキュベートし、4%パラホルムアルデヒドで固定し、調製されたポリ-l-リシンでコーティングされたガラスカバースリップ上に遠心分離した。培養物内の成熟巨核球を確認するために、細胞を追加でCD61について染色した。CD61を、予めコンジュゲートしたCD61-APC抗体を使用して可視化した。試料を洗浄し、Aqua-poly/mount(Fisher Scientific)を用いてガラスカバースリップ上にマウントした。Zeiss Meta 880共焦点走査顕微鏡を使用して画像を捕獲し、Fiji ImageJソフトウェアを使用して分析した(図56A~56C)。これらのデータは、本開示の巨核球およびその生成された静止血小板が、アテゾリズマブを取り込むことが可能であることを示唆する。アテゾリズマブは、アルファ顆粒染色PF4と共局在化することが実証され(図56C)、さらに細胞表面上にあることも示される。これは、受動的な負荷(細胞膜への共有結合によるコンジュゲーションとは対照的に)は、血小板を産生するMKにおけるアルファ顆粒の局在化を容易にすることができ、血小板分化のときに顆粒中に保持され得るという証拠を提供する。
(Example 12)
Passive loading of human iPSC-derived preMKs and MKs with recombinant drug biologics. Induced pluripotent stem cells were differentiated into mature megakaryocytes using the methods described herein. Cells were incubated with Dylight 488-labeled atezolizumab for 30 minutes, fixed with 4% paraformaldehyde, and centrifuged onto prepared poly-l-lysine-coated glass coverslips. Cells were additionally stained for CD61 to confirm mature megakaryocytes in culture. CD61 was visualized using a pre-conjugated CD61-APC antibody. Samples were washed and mounted on glass coverslips using Aqua-poly/mount (Fisher Scientific). Images were captured using a Zeiss Meta 880 confocal scanning microscope and analyzed using Fiji ImageJ software (Figures 56A-56C). These data suggest that the megakaryocytes of the present disclosure and their generated resting platelets are capable of taking up atezolizumab. Atezolizumab was demonstrated to co-localize with alpha granule-stained PF4 (Fig. 56C) and is also shown to be on the cell surface. This suggests that passive loading (as opposed to covalent conjugation to the cell membrane) can facilitate the localization of alpha granules in platelet-producing MKs, and that during platelet differentiation the granules provide evidence that it can be retained in
1ml中の1e6個の細胞および100ugのイピリムマブを使用して、巨核球前駆細胞、すなわちpreMKに、抗CTLA4抗体であるイピリムマブのコンジュゲートしていないバージョンを負荷した。preMKを、ポリ-l-リシンでコーティングされたカバースリップに固定し、フィブリノーゲン(アルファ顆粒染色)およびCD61(表面マーカー)で染色した(図57)。イピリムマブは、CD61とフィブリノーゲンの両方と共局在化することが観察されたことから、preMKに、抗体薬物を負荷することができ、MKおよび血小板への分化プロセスにわたり顆粒中に薬物を潜在的に保持できることが示唆される。 Megakaryocyte progenitor cells, preMK, were loaded with an unconjugated version of the anti-CTLA4 antibody, ipilimumab, using 1e6 cells in 1 ml and 100 ug of ipilimumab. preMKs were fixed on poly-1-lysine-coated coverslips and stained with fibrinogen (alpha granule stain) and CD61 (surface marker) (FIG. 57). Since ipilimumab was observed to co-localize with both CD61 and fibrinogen, preMKs could be loaded with antibody drugs, potentially loading the drug into the granules throughout the differentiation process to MKs and platelets. It is suggested that it can be held.
(実施例13)
ヒトiPSC由来preMKおよびMKへの組換え薬物である生物製剤の共有結合によるコンジュゲーション
ヒトiPSC由来の巨核球前駆細胞(preMK)および成熟巨核球(MK)の細胞膜に組換え薬物である生物製剤をコンジュゲートする能力が本明細書において実証される。preMKをステージ2培養物から回収し、CD41およびCD43共発現について免疫表現型を決定した(図58Aおよび58B)。iPSC由来preMKを、500ulの緩衝液中の1e6個の細胞を用いて、0.4mg/mlのトラウト試薬で37℃で1時間処理して、第一アミンをスルフヒドリルに変換した。同時に、SMCCを、イピリムマブと共に4℃で2時間インキュベートした。次いでトラウト試薬で処置したpreMKを、100μg/mlのSMCCリンカーで連結したイピリムマブと共に37℃で1時間インキュベートした。AlexaFluor 647にコンジュゲートしたヒトIgGに対する二次抗体を使用して、コンジュゲートしたイピリムマブを検出した。薬物処置の非存在下で、CD41とCD43について二重陽性の細胞において検出可能な薬物はみられなかった(図58C)。薬物処置した試料について、全ての観察可能なCD41とCD43について二重陽性のpreMKは、検出可能なイピリムマブを有していた(図58D)。成熟巨核球を、ヒトiPSCからの定方向分化プロトコールのステージ3で回収し、CD61(図59A)およびCD42a(図59B)についての免疫表現型を決定した。MKを、500μlの緩衝液中の1e6個の細胞を用いて、0.4mg/mlのトラウト試薬で37℃で1時間処理して、第一アミンをスルフヒドリルに変換した。同時に、SMCCを、イピリムマブと共に4℃で2時間インキュベートした。SMCCリンカーで連結したイピリムマブを、トラウト処置したMKと37℃で1時間反応させた。AlexaFluor 647にコンジュゲートしたヒトIgGに対する二次抗体を使用して、コンジュゲートしたイピリムマブを検出した。薬物処置の非存在下で、CD61とCD42aについて二重陽性の細胞において検出可能な薬物はみられなかった(図59C)。薬物処置した試料について、全ての観察可能なCD61とCD42aについて二重陽性のMKは、検出可能なイピリムマブを有していた(図59D)。
(Example 13)
Covalent Conjugation of Recombinant Drug Biologics to Human iPSC-Derived PreMKs and MKs The ability to conjugate is demonstrated herein. preMKs were harvested from
このデータは、ヒト人工多能性幹細胞(iPSC)由来の巨核球前駆細胞(preMK)および成熟巨核球(MK)への、組換えタンパク質である生物学的薬物の共有結合によるコンジュゲーションを実証する。 This data demonstrates the covalent conjugation of recombinant proteins, biological agents, to human induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived megakaryocyte progenitor cells (preMK) and mature megakaryocytes (MK). .
(実施例14)
受動拡散による洗浄したヒト血小板の小分子の負荷
ヒトiPSCからの血小板生成物における小分子の負荷および保持を実証するために、洗浄したヒト血小板を、DNAインターカレート化学療法剤である塩酸ドキソルビシン(Sigma #D1515)と共インキュベートした。ゲノム物質は、典型的には、血小板調製物との共インキュベーションおよび受動拡散による細胞への侵入の結果として細胞内にこの薬物を隔離すると予想されるが、血小板は、無核細胞型であるため、このようなゲノム物質を含有しない。100μMのドキソルビシンを、1mlの緩衝液中の1e7個の血小板の調製物と共に使用し、透析カセット(Thermofisher #88400)中で、オービタルシェーカーでの一定撹拌下で、周囲温度で30、120、240、および1440分インキュベートした。ドキソルビシンは、フローサイトメトリーによって検出することができる固有の蛍光特性を有し(Ex 427nm/Em 585nm)、血小板調製物に対して複数の洗浄ステップを実行することができ、非特異的に結合した分子がなくなった後でもなお薬物カーゴは保持されると予想されることが見出された(図60A)。洗浄された血小板へのドキソルビシン封入に必要な最小および最大時間を理解するために、動態研究が採用された。サンプリングした血小板における検出可能なドキソルビシン発現を見るには、30分で十分であり、シグナルは、1440分後に保持されていたことが観察された(図60B)。このデータは、小分子薬物が効率的に血小板中に捕獲され得ることを示唆する。
(Example 14)
Small molecule loading of washed human platelets by passive diffusion. Sigma #D1515). Genomic material would typically be expected to sequester the drug within the cell as a result of co-incubation with a platelet preparation and entry into the cell by passive diffusion, since platelets are a nucleate-free cell type. , does not contain such genomic material. Doxorubicin at 100 μM was used with a preparation of 1e7 platelets in 1 ml of buffer, in a dialysis cassette (Thermofisher #88400) under constant agitation on an orbital shaker at ambient temperature for 30, 120, 240, and incubated for 1440 minutes. Doxorubicin has unique fluorescent properties that can be detected by flow cytometry (Ex 427 nm/Em 585 nm), allowing multiple washing steps to be performed on platelet preparations and non-specifically bound It was found that the drug cargo is expected to be retained even after the molecules are gone (Fig. 60A). A kinetic study was employed to understand the minimum and maximum time required for doxorubicin encapsulation into washed platelets. It was observed that 30 minutes was sufficient to see detectable doxorubicin expression in sampled platelets and the signal was retained after 1440 minutes (Fig. 60B). This data suggests that small molecule drugs can be efficiently trapped in platelets.
(実施例15)
遺伝子改変された巨核球前駆体からの血小板の生成
治療的導入遺伝子を発現する血小板は、傷害、病気、および疾患の処置における著しい進歩を表すものになると予想される。導入遺伝子を発現する血小板を生成するために、巨核球前駆体を、レポータータンパク質をコードする核酸カセットを含むレンチウイルスベクターで形質導入した。具体的には、このカセットは、EF1アルファプロモーターおよびZsGreen蛍光タンパク質をコードしていた。レンチウイルスベクターでの感染の42時間後、形質導入された巨核球前駆体では蛍光が検出されたが、形質導入されていない(模擬)対照では検出されなかったことから(図61)、巨核球前駆体がうまく形質導入されたことが示される。
(Example 15)
Generation of Platelets from Genetically Modified Megakaryocyte Progenitors Platelets expressing therapeutic transgenes are expected to represent a significant advance in the treatment of injury, disease, and disease. To generate transgene-expressing platelets, megakaryocyte progenitors were transduced with a lentiviral vector containing a nucleic acid cassette encoding a reporter protein. Specifically, this cassette encoded the EF1 alpha promoter and ZsGreen fluorescent protein. 42 hours after infection with lentiviral vectors, fluorescence was detected in transduced megakaryocyte progenitors, but not in untransduced (mock) controls (Fig. 61), indicating that megakaryocytes Progenitors are shown to be successfully transduced.
導入遺伝子を有する巨核球前駆体を本明細書に記載される方法に従って培養して、血小板を産生した。図62Aを参照すると、形質導入された巨核球前駆体から引き出されたCD61+細胞(すなわち、血小板)は、レポータータンパク質の発現を示したが、それに対して模擬の形質導入された巨核球前駆体から引き出されたCD61細胞では蛍光を視認できなかったことから、核酸カセットが形質導入された巨核球前駆体からうまく受け継がれたことが示される。蛍光シグナルが血小板によって生じたことを検証するために、模擬およびレンチウイルスにより形質導入された巨核球から引き出された血小板を、CD61ゲーティング戦略を使用してソートした(図62B)。図62Cに示される蛍光ヒストグラムは、CD61+血小板において蛍光シグナルが検出されたことを実証する。 Transgene-carrying megakaryocyte progenitors were cultured according to the methods described herein to produce platelets. Referring to FIG. 62A, CD61+ cells (i.e., platelets) derived from transduced megakaryocyte progenitors showed expression of the reporter protein, whereas CD61 cells from mock transduced megakaryocyte progenitors showed expression of the reporter protein. No fluorescence was visible in plucked CD61 cells, indicating that the nucleic acid cassette was successfully inherited from transduced megakaryocyte progenitors. To verify that the fluorescent signal was caused by platelets, platelets elicited from mock- and lentiviral-transduced megakaryocytes were sorted using a CD61 gating strategy (Fig. 62B). The fluorescence histogram shown in Figure 62C demonstrates that fluorescence signals were detected in CD61+ platelets.
(実施例16)
バイオリアクター系を使用した血小板の製造
治療剤の負荷または遺伝学的改変に好適なバイオリアクターおよび条件を使用して、血小板を産生した。血小板を産生するために、巨核球を血小板バイオリアクターに播種した(図63A)。バイオリアクターは、多孔質膜(5μmの孔)によって分離された2つの連続するチャネル(図63B、63C)からなっていた(図64)。巨核球は、多孔質膜上に高効率で固定され(フローサイトメトリー分析によって実証されるように、>99%の保持)、チャネル中を流動する培地は、巨核球上に生理的に適切なせん断力を与える(図64)。第1のチャネルおよび第2のチャネルにおける流速を独立して調整することで、膜上に巨核球が選択的に捕獲されるように、さらに、捕獲された巨核球上に第2のチャネルに沿って生理学的なせん断速度が作り出されるように構成されたチャネル間に差をもたらし、血小板が産生されるようする。
(Example 16)
Platelet Production Using a Bioreactor System A bioreactor and conditions suitable for therapeutic agent loading or genetic modification were used to produce platelets. To produce platelets, megakaryocytes were seeded into a platelet bioreactor (Fig. 63A). The bioreactor consisted of two continuous channels (FIGS. 63B, 63C) separated by a porous membrane (5 μm pores) (FIG. 64). Megakaryocytes were immobilized on the porous membrane with high efficiency (>99% retention as demonstrated by flow cytometric analysis), and the medium flowing in the channels provided a physiologically relevant A shear force is applied (Fig. 64). Independently adjusting the flow rates in the first channel and the second channel to selectively trap megakaryocytes on the membrane and further along the second channel on the trapped megakaryocytes. Physiological shear rates are created by creating a differential between the configured channels, causing platelets to be produced.
多孔質膜上に固定された巨核球は、突起を第2のチャンバーに伸ばし、それにより巨核球は血小板を放出し(図64および65)、それにより第2のチャネルに血小板が放出される。(図64)。バイオリアクターは、血小板形成中における生理学的な条件(例えば、骨髄環境のせん断力)を再現するため、バイオリアクターで産生された血小板は機能的であり、ヒト血小板の代用物を提供する。本明細書に記載されるバイオリアクター方法を使用して産生された血小板は、輸注および薬物送達に使用することができる。 Megakaryocytes immobilized on the porous membrane extend processes into the second chamber, which causes the megakaryocytes to release platelets (FIGS. 64 and 65), thereby releasing platelets into the second channel. (Fig. 64). Because bioreactors mimic the physiological conditions during platelet formation (eg, the shear forces of the bone marrow environment), bioreactor-produced platelets are functional and provide a surrogate for human platelets. Platelets produced using the bioreactor methods described herein can be used for transfusion and drug delivery.
(実施例18)
遺伝子改変されたiPSCからの血小板の生成
本明細書に記載されるiPSCを含むiPSCを、複製能のないレンチウイルスを使用して遺伝子改変して(図7で概説した通り)、緑色蛍光タンパク質であるZsGreenを発現させた。各分化ステージで、例えばiPSC集団、ステージ2のpre-MK集団、ステージ3で誘導されたMK集団、および本明細書に記載されるミリフルイディクスバイオリアクターから生成されるPLC生成物などにおいて、ZsGreen+細胞を観察した(図66A)。iPSCをレンチウイルスで形質導入し、形質導入後48時間もの早期に蛍光顕微鏡法によってZsGreen+細胞を含有することを観察した。次いでこれらの細胞を単一細胞由来のクローンに分離し、その結果生じたZsGreen発現の偏在を、蛍光顕微鏡法によって観察し、図66Bで画像によって表した。細胞の増大(すなわち、ステージ1)を、3Dシステム(実施例3を参照)を使用して実施例1に記載されるプロトコールに従って行った。分化のステージ2における別々のタイムポイントの間、ZsGreen発現は、pre-MKであることが検証済みの細胞型に保持されていることが観察された(図66C)。巨核球(MK)は、そのCD61およびCD42bの二重発現によって検証したところ、高度にZsGreenシグナルを保持することが観察され、これは、この実施例において、細胞培養物のおよそ77%を表す(図66D)。MKをミリフルイディクスバイオリアクターに播種し、PLCを生成および精製した後、最初にCD61発現に対するフローサイトメトリーによってゲーティングされたPLC試料が、この実施例において、MKにおいて翻訳されたZsGreenタンパク質である培養物のおよそ24%において保持された(図66E)。
(Example 18)
Generation of Platelets from Genetically Modified iPSCs iPSCs, including the iPSCs described herein, were genetically modified using a replication-incompetent lentivirus (as outlined in FIG. 7) to transform them with green fluorescent protein. A ZsGreen was expressed. ZsGreen+ cells at each differentiation stage, such as iPSC populations,
(実施例19)
ドナー由来血小板と比較した血小板特異的マーカーのPLC表面発現および不規則なシグナル伝達経路の比較。
PLCおよびドナー由来血小板を比較した。細胞表面マーカーのフロー分析は、血小板の数々の特徴的なマーカーと共に固有な表面プロファイルを示した。
(Example 19)
Comparison of PLC surface expression of platelet-specific markers and aberrant signaling pathways compared to donor-derived platelets.
PLC and donor-derived platelets were compared. Flow analysis of cell surface markers revealed a unique surface profile with numerous characteristic markers of platelets.
図67は、新たに単離したドナー血小板およびミリフルイディクスバイオリアクターによって産生されたPLCからの代表的なフローサイトメトリー散乱プロットを描写する。代表的なドナー試料は、DRAQ5事象およびカルセインAM陽性細胞(FITCチャネル)の緊密な集団を含有する。カルセインAMのFITC蛍光プローブは、消光した構成で試料に適用され、無傷細胞への入口で細胞のエステラーゼによって切断されるようになる。カルセインAM陽性事象は、無傷細胞(血小板)を表す。ドナー血小板は、一様のシグナル(FITC強度)を表示する。代表的なPLC散乱プロットは、前方および側方散乱によって、より大きい範囲のサイズを実証する。DRAQ5事象のサイズ分布は、非標識散乱プロットに対応する。ドナー血小板とは異なり、細胞の大きい集団は、カルセインAMで標識されていない。 FIG. 67 depicts representative flow cytometry scatter plots from freshly isolated donor platelets and PLCs produced by the Millifluidics bioreactor. A representative donor sample contains a tight population of DRAQ5 events and calcein AM positive cells (FITC channels). The Calcein AM FITC fluorescent probe is applied to the sample in a quenched configuration and becomes cleaved by cellular esterases upon entry into intact cells. Calcein AM positive events represent intact cells (platelets). Donor platelets display a uniform signal (FITC intensity). A representative PLC scatter plot demonstrates a larger range size due to forward and side scatter. The size distribution of DRAQ5 events corresponds to the unlabeled scatter plot. Unlike donor platelets, a large population of cells are not labeled with Calcein AM.
図68は、新たに単離したドナー血小板およびミリフルイディクスバイオリアクターによって産生されたPLCからの代表的なフローサイトメトリー散乱プロットを描写する。細胞集団は、CD61+(VioBlue事象)の前にDRAQ5陰性事象に対してゲーティングされる。ドナー血小板集団において、集団全体は、PLC中の別個のCD61-集団と比較して、主要な血小板同定マーカーであるCD61陽性である(GPIIIa)。各試料において、活性化ステータスに関して、血小板活性化依存性マーカーCD62pをモニタリングした。休止条件で、どの細胞集団も有意に活性化されなかった。 FIG. 68 depicts representative flow cytometry scatter plots from freshly isolated donor platelets and PLCs produced by the Millifluidics bioreactor. Cell populations are gated for DRAQ5-negative events before CD61+ (VioBlue events). In the donor platelet population, the entire population is CD61 positive (GPIIIa), the major platelet identification marker, compared to a distinct CD61− population in PLC. The platelet activation dependent marker CD62p was monitored in each sample for activation status. Resting conditions did not significantly activate any cell population.
図69は、ドナー血小板対PLCの伸長した表面マーカーの比較を示す。ドナー血小板とPLCとの間のCD42a表面発現はほとんど差がなかったことが実証された。CD42b(糖タンパク質Ib)は、フォン・ヴィルブランド因子の受容体を形成する複合体の主要なメンバーであり、これが、ドナー血小板と比較した場合、PLCにおいて有意に低減したことが見出された。またプロットは、ドナー血小板と比較した場合、PLCにおけるCD36(糖タンパク質IV)の有意な低減も描写し、CD36は、コラーゲンへの血小板粘着の初期の事象の主要なメディエーターであり、トロンボスポンジンの受容体として役立つ。これらの分析は、正常な成体ドナー試料と比較して、in vitroで誘導された、バイオリアクターで産生されたPLCにとって固有な表面表現型を確認する。 Figure 69 shows a comparison of elongated surface markers of donor platelets versus PLC. It was demonstrated that there was little difference in CD42a surface expression between donor platelets and PLCs. CD42b (glycoprotein Ib), a major member of the complex forming the receptor for von Willebrand factor, was found to be significantly reduced in PLC when compared to donor platelets. The plot also depicts a significant reduction in CD36 (glycoprotein IV) in PLCs when compared to donor platelets, CD36 being a major mediator of the early events of platelet adhesion to collagen and the release of thrombospondin. serves as a receptor. These analyzes confirm a unique surface phenotype for in vitro-induced, bioreactor-produced PLCs compared to normal adult donor samples.
さらに、成体ドナー血小板と比較した活性化PLCの分析は、アゴニストに対して異なる生物学的応答を実証した。図70は、トロンビン受容体活性化因子ペプチド(TRAP-6)への曝露後の血小板活性化マーカーCD62pを比較する。ドナー血小板における表面マーカー発現の有意なシフトと比較して、PLCは、アゴニストへの曝露後にほとんど変化しなかったことを実証した。図71は、トロンビン(1U/ml)への曝露後の血小板活性化マーカーCD62pを比較する。ドナー血小板における表面マーカー発現の有意なシフトと比較して、PLCは、強い血小板アゴニストへの曝露後に変化しなかったことを実証した。血小板活性化因子への生物学的応答の差は、PLCが、ドナー血小板への細胞シグナル伝達ネットワークが変更したことを示すことを確認し、これは、in vitroで誘導された生成物の別個の特性を強調する。 Furthermore, analysis of activated PLC compared to adult donor platelets demonstrated different biological responses to agonists. Figure 70 compares the platelet activation marker CD62p after exposure to thrombin receptor activator peptide (TRAP-6). Compared to the significant shift in surface marker expression in donor platelets, PLC demonstrated little change after exposure to agonist. Figure 71 compares the platelet activation marker CD62p after exposure to thrombin (1 U/ml). Compared to the significant shift in surface marker expression in donor platelets, PLC demonstrated no change after exposure to strong platelet agonists. Differences in biological responses to platelet-activating factor confirm that PLCs indicate altered cell signaling networks to donor platelets, suggesting that the in vitro-induced product distinct Emphasize characteristics.
(実施例20)
PLCの組成および機能はドナー血小板とは異なる。
数々のアプローチを使用したPLC生成物内の異なる粒子のサイズおよび比率の分析は、微小粒子の大きい集団の存在を示した。図72は、マルチサイザー装置を使用して作成した代表的なヒストグラムを描写する。ドナー血小板は、およそ2.5μmのサイズのピークサイズを%数で示す。PLCは類似の範囲で細胞を含有するが、PLCは、有意なパーセンテージの2μm未満の細胞および微小胞を含有する。各試料で同等の数のCD61+血小板粒子を分析した。
(Example 20)
The composition and function of PLC differs from donor platelets.
Analysis of different particle sizes and proportions within the PLC product using a number of approaches indicated the presence of a large population of microparticles. FIG. 72 depicts a representative histogram generated using the Multisizer device. Donor platelets show a peak size in % of approximately 2.5 μm in size. Although PLCs contain cells to a similar extent, PLCs contain a significant percentage of cells and microvesicles smaller than 2 μm. Equivalent numbers of CD61+ platelet particles were analyzed in each sample.
図73は、ドナー血小板およびPLCの代表的な前方および側方散乱プロットを示す。プロットは、ドナー血小板と比較した、PLCにおけるより実質的に高い比率の微小胞サイズ事象を描写する。対照試料は、マルチサイザーおよびフローサイトメトリー実験の両方で、PLC試料の微小粒子含量が、バイオリアクタープロセスの細胞成分(MKおよび血小板)から得られたものであり、細胞培養培地からではないことを確認した。図74Aおよび図74Bは、ドナーの電子顕微鏡検査によって血小板(図74A)とそれに対するPLC(図74B)の形態を比較し、スケールバーは、顕微鏡写真内に配置される。血小板の形態は各試料で同等であるが、図74Bは、増加した微小胞数を含有する(左下の四分円)。図75は、iPSC由来MKに由来し、PLC集団内にある微小胞を示す。それらは、直径40nmを下回るものから1000nmを超えるものまでサイズが不均一である。 Figure 73 shows representative forward and side scatter plots of donor platelets and PLC. The plot depicts a substantially higher proportion of microvesicle size events in PLC compared to donor platelets. Control samples were used in both the Multisizer and flow cytometry experiments to demonstrate that the microparticle content of the PLC samples was derived from the cellular components of the bioreactor process (MKs and platelets) and not from the cell culture medium. confirmed. Figures 74A and 74B compare the morphology of platelets (Figure 74A) versus PLC (Figure 74B) by donor electron microscopy, scale bars are placed within the micrographs. Although platelet morphology is comparable in each sample, Figure 74B contains an increased number of microvesicles (bottom left quadrant). Figure 75 shows microvesicles derived from iPSC-derived MKs and within the PLC population. They are heterogeneous in size from less than 40 nm in diameter to over 1000 nm.
図76は、ドナー血小板と比較したPLCにおけるトロンビン生成の再現性を示す。各群は、方法に記載された通りトロンビン生成に関してモニタリングされた3つの独立した試料を表す。各実施例において、PLCは、トロンビン生成におけるより大きいピークに加えて、ピークのトロンビン生成までのより短いラグタイムを示した。図77は、トロンビン生成におけるPLCの代表的な用量および応答曲線を描写する。PLCの細胞密度(0.5×106~3.0×106)の変更および関連する微小粒子含量の上昇により、ラグタイムをほとんど変化させずにピークのトロンビン生成の増加がもたらされる。 Figure 76 shows the reproducibility of thrombin generation in PLC compared to donor platelets. Each group represents three independent samples monitored for thrombin generation as described in Methods. In each example, the PLC showed a shorter lag time to peak thrombin generation in addition to a larger peak in thrombin generation. FIG. 77 depicts representative dose and response curves for PLC in thrombin generation. Altering the cell density of the PLC (0.5×10 6 to 3.0×10 6 ) and the associated increase in microparticle content lead to increased peak thrombin generation with little change in lag time.
図78は、PLC内でのトロンビン生成への微小胞の寄与を描写する。図76で示されるように、PLCは、新鮮なドナー血小板のものとは異なり、トロンビン生成の迅速で強いバーストを示した。図78Aにおいて、PLCは、1μmフィルターに供されて、1μmより大きい全ての細胞性材料が除去されたものである。図78Bで示されるように、濾過されたPLC微小粒子)は、ドナー血小板のトロンビンレベルと類似のトロンビンレベルをもたらす血栓形成活性を示した。濾過された生成物を、事前濾過された試料と等しい試料体積を使用したTGAで評価した。これは微小粒子数に対して調整されなかったことから、事前濾過された試料と比較して実質的に負荷未満であった。これらのサイズ、超微細構造および粒子機能性の分析は、PLCが、バイオリアクター由来の生成物の血栓形成可能性への実質的な寄与をもたらす可能性がある細胞由来の微小胞の重要な集団であることを示すことを実証した。さらに、これらの微小粒子は、プロセスの巨核球および血小板由来であり、もしかすると、増殖因子、サイトカイン、創傷治癒因子および商業的な有意性を有する他の生物学的性質、加えて、デザイナーペイロード送達にそれらを利用する将来的な治療剤のための可能性のあるビヒクルの魅力的な源の一つである可能性がある。 Figure 78 depicts the contribution of microvesicles to thrombin generation within the PLC. As shown in Figure 76, PLC showed a rapid and strong burst of thrombin generation unlike that of fresh donor platelets. In FIG. 78A, the PLC was subjected to a 1 μm filter to remove all cellular material larger than 1 μm. As shown in Figure 78B, filtered PLC microparticles) exhibited thrombogenic activity resulting in thrombin levels similar to those of donor platelets. The filtered product was evaluated by TGA using a sample volume equal to the prefiltered sample. This was not adjusted for microparticle count and thus was substantially underloaded compared to the prefiltered sample. These size, ultrastructural and particle functionality analyzes indicate that PLC is an important population of cell-derived microvesicles that may provide a substantial contribution to the thrombogenic potential of bioreactor-derived products. It was demonstrated to show that In addition, these microparticles are derived from process megakaryocytes and platelets, and potentially growth factors, cytokines, wound healing factors and other biological properties with commercial significance, as well as designer payload delivery. may be one of the most attractive sources of potential vehicles for future therapeutic agents that utilize them.
上記の実施例19および20で報告した結果は、以下の材料および方法を使用して得られた。 The results reported in Examples 19 and 20 above were obtained using the following materials and methods.
ドナー血小板の調製
全血を収集し、150×gで17分間、ブレーキなしで遠心分離した。次いで、およそ2mLの多血小板血漿(Platelet Rich Platelet、PRP)を除去し、15mLのコニカルチューブに入れた。PRPを、血小板洗浄緩衝液の1:2の希釈液およびPGE1(プロスタグランジンE1)の1:10000の希釈液で希釈した。PRPを、460×gで17分、3に設定されたブレーキで遠心分離した。細胞を1mLの血小板添加剤溶液(PAS)に再懸濁し、血小板洗浄緩衝液の1:2希釈液/PGE1の1:10000希釈液を補充した。試料を、460×gで17分、3に設定されたブレーキで遠心分離した。細胞をPASに再懸濁し、MACSQuant Analyzer10(Miltenyi)から採った読み出しに従って濃度を計算した。
Preparation of Donor Platelets Whole blood was collected and centrifuged at 150 xg for 17 minutes without brake. Approximately 2 mL of Platelet Rich Platelet (PRP) was then removed and placed in a 15 mL conical tube. PRP was diluted with a 1:2 dilution of platelet wash buffer and a 1:10000 dilution of PGE 1 (prostaglandin E1). PRP was centrifuged at 460 xg for 17 minutes with the brake set to 3. Cells were resuspended in 1 mL platelet additive solution (PAS) and supplemented with a 1:2 dilution of platelet wash buffer/1:10000 dilution of PGE1. Samples were centrifuged at 460 xg for 17 minutes with the brake set to 3. Cells were resuspended in PAS and concentrations were calculated according to readouts taken from MACSQuant Analyzer 10 (Miltenyi).
バイオリアクターの生成物濃度および培地交換
血小板を、培地中でバイオリアクターから収集し、濃縮の直前に1mg/mLのPGE1の1:10000希釈液を添加した。血小板を、1250×gで30分、3に設定されたブレーキで遠心分離した。ペレットを1mLのPASに再懸濁した。遠心分離を、スピンの直前に1mg/mLのPGE1の1:10000希釈液を再度添加して、洗浄工程として繰り返した。細胞を再懸濁し、さらなる処理まで37℃で静置した。
Bioreactor Product Concentration and Medium Exchange Platelets were collected from the bioreactor in medium and a 1:10000 dilution of 1 mg/mL PGE 1 was added just prior to concentration. Platelets were centrifuged at 1250 xg for 30 minutes with the brake set to 3. The pellet was resuspended in 1 mL PAS. Centrifugation was repeated as a wash step with the addition of a 1:10000 dilution of 1 mg/mL PGE 1 again just prior to spinning. Cells were resuspended and left at 37°C until further processing.
血小板(DRAQ5、カルセインAM、CD61、CD42a、CD42b、CD36、CD62p)の染色
公知の血小板特異的表面マーカーであるDRAQ5核色素(Cell Signaling Technologies #4084L)およびCD61(VioBlue、Miltenyi #130-110-754)のための染色によるフローサイトメトリーを使用して、血小板/PLCを計数した。血小板を、DRAQ5陰性およびCD61陽性であるいずれかの事象として指定した。またカルセインAM(BioLegend #425201)、CD42a(PE、Miltenyi #130-100-966)、CD42b(PE、Miltenyi #130-100-199)、およびCD36(PE、Miltenyi #130-095-472)を含む血小板を追加のマーカーで染色して、細胞完全性についてもさらに評価した。全ての試料をMACSQuant Analyzer10(Miltenyi)で獲得し、FlowJoソフトウェアを使用して分析した。ゲーティング戦略は、適切なIgG対照によって決定される前方および側方散乱パラメーターに基づいた。
Staining of Platelets (DRAQ5, Calcein AM, CD61, CD42a, CD42b, CD36, CD62p) Known platelet-specific surface markers DRAQ5 nuclear pigment (Cell Signaling Technologies #4084L) and CD61 (VioBlue, Miltenyi #130-110-754) Platelets/PLC were counted using flow cytometry with staining for ). Platelets were designated as either DRAQ5-negative and CD61-positive events. Also includes Calcein AM (BioLegend #425201), CD42a (PE, Miltenyi #130-100-966), CD42b (PE, Miltenyi #130-100-199), and CD36 (PE, Miltenyi #130-095-472) Platelets were stained with additional markers to further assess cell integrity. All samples were acquired on a MACSQuant Analyzer 10 (Miltenyi) and analyzed using FlowJo software. The gating strategy was based on forward and side scatter parameters determined by appropriate IgG controls.
TRAP6およびトロンビンによる試料の活性化
血小板を、2つのアゴニスト、TRAP6(Bachem #4031274)およびトロンビン(Enzyme Research Laboratories、#HT1002a)に応答して活性化するその能力に関してフローサイトメトリーによって評価した。血小板試料を、アゴニストと共に37℃で10分インキュベートした。追加の血小板試料を、アゴニストなしの同じ条件下でインキュベートして、ベースラインの活性化を決定した。次いで試料を、上述したようにDRAQ5およびCD61に関して染色した。また血小板を、活性化の標準的なマーカーであるCD62p(PE-Vio770、Miltenyi #130-120-725)、に関しても15分染色した。ベースラインとアゴニストによって誘導された条件との間のDRAQ5陰性、CD61陽性事象のCD62p発現における変化によって、活性化を定量化した。全ての試料をMACSQuant Analyzer10(Miltenyi)で獲得し、FlowJoソフトウェアを使用して分析した。ゲーティング戦略は、適切なIgG対照によって決定される前方および側方散乱パラメーターに基づいていた。
Activation of Samples by TRAP6 and Thrombin Platelets were assessed by flow cytometry for their ability to activate in response to two agonists, TRAP6 (Bachem #4031274) and thrombin (Enzyme Research Laboratories, #HT1002a). Platelet samples were incubated with agonists for 10 minutes at 37°C. Additional platelet samples were incubated under the same conditions without agonist to determine baseline activation. Samples were then stained for DRAQ5 and CD61 as described above. Platelets were also stained for 15 minutes for CD62p (PE-Vio770, Miltenyi #130-120-725), a standard marker of activation. Activation was quantified by changes in CD62p expression of DRAQ5-negative, CD61-positive events between baseline and agonist-induced conditions. All samples were acquired on a MACSQuant Analyzer 10 (Miltenyi) and analyzed using FlowJo software. The gating strategy was based on forward and side scatter parameters determined by appropriate IgG controls.
マルチサイザー
粒子径測定を、BeckmanのMultisizer4を、0~12μmの開口部を使用して、製造プロトコールに従って使用して実行した。測定の前に、試料を15μmフィルターを使用して濾過して、目詰まりを防止した。isoton II緩衝液を使用して測定を実行した。
Multisizer Particle sizing was performed using Beckman's
電子顕微鏡検査
血小板を、0.1Mカコジル酸ナトリウム緩衝液、pH7.4中の2.5%ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドに入れ、1500×gで15分ペレット化した。上清を除去し、1mLの0.1Mカコジル酸ナトリウムで交換した。Harvard Medical School Electron Microscopy Core(Boston、MA)によるさらなる処理まで試料を4℃で貯蔵した。超薄切片を酢酸ウラニルおよびクエン酸鉛で染色し、Tecnai G2 Spirit BioTWIN透過型電子顕微鏡で、80kVの加速電圧で検査した。AMT 2k CCDカメラおよび添付の権利化された社内のソフトウェアを用いて画像を記録した。
Electron Microscopy Platelets were placed in 2.5% formaldehyde, glutaraldehyde in 0.1 M sodium cacodylate buffer, pH 7.4, and pelleted at 1500 xg for 15 minutes. The supernatant was removed and replaced with 1 mL of 0.1 M sodium cacodylate. Samples were stored at 4° C. until further processing by the Harvard Medical School Electron Microscopy Core (Boston, Mass.). Ultrathin sections were stained with uranyl acetate and lead citrate and examined on a Tecnai G2 Spirit BioTWIN transmission electron microscope at an accelerating voltage of 80 kV. Images were recorded using an AMT 2k CCD camera and accompanying proprietary in-house software.
トロンビン生成アッセイ(TGA)
血小板/PLC濃度を、アッセイに必要な密度のおよそ10倍の密度に調整した。温度調節されたマイクロ遠心分離機で、20,000×gで30分スピンさせることによって、George King Pooled Normal Plasma(GK-PNP)対照試料から微小粒子を除去した。最終濃度が5×107個/mLの血小板になるように、血小板試料をGK-PNPに再懸濁した。TGA試薬、試薬C LowおよびTGA基質を、製造元の説明書に従って調製した。プレートリーダーを指示通りに設定し、37℃の温度を確実にした。試料および対照を2連で測定した。トロンビン生成は、標準的な方法によって検出できるトロンビン基質の蛍光原性分子への酵素による変換によって定量化される。
Thrombin generation assay (TGA)
The platelet/PLC concentration was adjusted to approximately 10x the density required for the assay. Microparticles were removed from George King Pooled Normal Plasma (GK-PNP) control samples by spinning at 20,000 xg for 30 minutes in a temperature-controlled microcentrifuge. Platelet samples were resuspended in GK-PNP to a final concentration of 5×10 7 platelets/mL. TGA Reagent, Reagent C Low and TGA Substrate were prepared according to the manufacturer's instructions. The plate reader was set as directed to ensure a temperature of 37°C. Samples and controls were measured in duplicate. Thrombin generation is quantified by enzymatic conversion of a thrombin substrate into a fluorogenic molecule that can be detected by standard methods.
他の実施形態
前述の説明から、様々な使用および条件にそれを適合させるために、本明細書に記載される開示に変形および改変をなすことができることは明らかであろう。このような実施形態もまた、以下の特許請求の範囲の範囲内である。特定には、本開示の方法および組成物において有用な様々な変形は、2019年1月5日に出願された共同所有されたPCT/US2019/012437、加えて、US9,763,984、US9,795,965;US2017/0183616;US2018/0334652;WO2018165308に記載されており、これらは全て、この参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
OTHER EMBODIMENTS From the foregoing description, it will be apparent that variations and modifications can be made to the disclosure herein to adapt it to various uses and conditions. Such embodiments are also within the scope of the following claims. In particular, various variations useful in the methods and compositions of this disclosure are disclosed in commonly owned PCT/US2019/012437 filed Jan. 5, 2019, as well as US9,763,984, US9, 795,965; US2017/0183616; US2018/0334652; WO2018165308, all of which are hereby incorporated by reference in their entireties.
本明細書における変数のいずれの定義における要素の一覧の列挙にも、その変数の定義が、列挙されている要素のあらゆる単一の要素または組合せ(または副組合せ)として含まれる。本明細書におけるある実施形態の列挙には、その実施形態が、あらゆる単一の実施形態または任意の他の実施形態もしくはその一部との組合せとして含まれる。 A listing listing of elements in any definition of a variable herein includes the definition of that variable as any single element or combination (or subcombination) of the listed elements. The recitation of an embodiment herein includes that embodiment as any single embodiment or in combination with any other embodiment or portion thereof.
本明細書において言及される特許および刊行物は全て、それぞれ独立した特許および刊行物が具体的にかつ個別に参照により組み込まれることが示されたものと同じく参照により本明細書に組み込まれる。 All patents and publications referred to in this specification are herein incorporated by reference as if each independent patent and publication were specifically and individually indicated to be incorporated by reference.
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